Redaktörens anmärkning: Den här berättelsen uppdaterades 28 november kl. 19:00 E.T.
Med spänningar som bryggs mellan Förenta staterna och Nordkorea - framhävda av en uppblåsning av kärnmissiltest och stridsord från båda länderna - verkar möjligheterna till kärnkrig närmare än det har varit i år, enligt experter.
Pentagon-tjänstemän meddelade idag (28 november) att Nordkorea genomförde en kärnkraftsprövning av en interkontinental ballistisk missil med räckvidden för att nå Washington DC: s sydkoreanska tjänstemän tror att dess fientliga granne i norr kan ha förmågan att para en sådan missil med en CNN kärnhuvud någon gång under 2018, rapporterade CNN.
Även om Nordkorea för närvarande inte har förmågan att knyta USA: s huvudstad, sätter den bara möjligheten till en kärnkraftsattack människor runt om i världen. Om Nordkorea beslutade att attackera staterna, finns det något sätt att stoppa kärnvapenmissiler när de har skjutits ut?
Ett alternativ som har flyttats - och återflyttats genom åren är att på något sätt skapa en sköld eller försvarssystem för att skydda människor från kärnkraftsattacker. Från de tidigaste användningarna 1959 av den interkontinentala ballistiska missilen (ICBM), som är utformad för att leverera kärnvapen, har USA arbetat med metoder som skulle skydda människor från en sådan attack. Ändå årtionden senare har landet fortfarande bara ett bristfälligt system som de flesta experter tror inte på ett tillförlitligt sätt skulle skydda amerikanerna mot en kärnkraftsattack, säger Philip E. Coyle III, en senior vetenskapsrådgivare vid Center for Arms Control and Non-Proliferation och den tidigare chef för operativa tester och utvärdering med Pentagon, som omfattande utvärderat missilförsvar.
Men varför har det tagit så lång tid att få en kärnmissilsköld igång? Och finns det någon möjlighet att denna teknik kan fungera i framtiden?
"Det här är det svåraste som Pentagon någonsin har försökt göra, som våra nästan 70 år med att prova," sa Coyle till Live Science.
Första frön
De första försöken på att bygga ett kärnmissilförsvarsprogram startade nästan så snart interkontinentala missiler uppfanns på 1950-talet, även om de flesta av dessa projekt sattes på håll 1972, efter att USA och Sovjetunionen undertecknade det anti-ballistiska missilfördraget , vilket begränsade antalet missiler som varje sida kunde behålla. Ett antal galna idéer har föreslagits under åren, inklusive Operation Argus, som syftade till att skapa ett skyddande strålningsbälte ovanför jorden genom att detonera ett kärnvapen i atmosfären, och Project Seesaw, som utforskade med hjälp av partikelstrålar för att zappa kärnvapen, enligt "The Imagineers of War: The Untold Story of DARPA, Agency That Forändrade världen," (Knopf, 2017)
På 1980-talet sade president Ronald Reagan att han var obekväm med "ömsesidigt försäkrat förstörelse" (det vill säga idén att både USA och Ryssland hade tillräckligt med kärnvapen för att förstöra varandra i händelse av ett kärnkraftkrig) som det enda skyddet mot Sovjetunionen Han pressade på för utvecklingen av det strategiska försvarsinitiativet, eller Star Wars-programmet, där kärnkraftsdrivna lasrar placerade i rymden skulle tappa kärnvapen. Programmet var en dyr flopp, delvis eftersom hela konceptet var för fantastiskt, säger Laura Grego, en astrofysiker och expert på missilförsvar och rymdsäkerhet vid Union of Concerned Scientists.
Utmaningar mot kärnmissilförsvar
På något sätt är misslyckandet i dessa projekt inte förvånande: Att ta sig en interkontinental ballistisk missil är verkligen svårt, sade Grego. En ICBM startar, lägger 15 minuter på att resa genom rymdvakuumet och sedan återvända atmosfären innan han träffar sitt mål. Så en ICBM kan fångas upp på bara några punkter på sin resa: när den först startas, när den är ute i rymden, och när den återför atmosfären och zoomar mot målet. Var och en av dessa metoder har sina begränsningar.
Till exempel "lanseringsfasen är en minut till några minuter lång", sa Grego till Live Science.
Det lämnar inte mycket tid för en raket att fånga upp och "döda" en kärnmissil, tillade hon. Dessutom har historiska rivaler i USA, som Ryssland och Kina, stora landmassor. De skulle förmodligen hålla sina missiler långt in i landet, vilket innebär att havsbaserade avlyssnare inte kunde komma till en missil under dess lanseringsfas.
Så att döda en rakett tidigt under flygningen skulle kräva svävande över troliga lanseringsplatser, sade Grego. Tidigt föreslog militären att placera jätte Boeing 747 med bombdödande lasrar i himlen ovan Ryssland och Kina.
"Ganska snabbt kan du se de operativa svårigheterna med det," sade Grego till Live Science. "Kommer du att ha flera stora 747: er som bara svävar på obestämd tid i årtionden, bara väntar på att något ska hända?"
Utöver det finns det andra problem med "lanseringsfas" -metoden. Om avlyssnaren inte träffar exakt rätt plats på missilen, kanske missilen "inte riktigt gör målet som det var avsett. Det kommer att falla någon annanstans, som Kanada, som Kanada inte kommer att gilla," sade Grego. "Du måste verkligen vara tydlig och rikta nyttolasten vid spetsen av missilen."
Att använda obemannade flygbilar har också varit ett alternativ, men de saknar eldkraften för att förstöra en missil, tillade hon.
Midcourse försvar
Det andra alternativet, och det mest livskraftiga, är att fånga missilen under sin längsta flygbana - i rymden. En fördel med detta tillvägagångssätt är att eftersom de flesta amerikanska fiender är väster om Stilla havet skulle de troligtvis programmera sina missiler för att ta en väg över polerna, vilket innebär att bara en markbaserad avlyssnare skulle kunna placeras i Alaska och sannolikt skydda helt land.
Men att fånga upp en missil i rymden har också sina problem.
"Den inkommande missilen går 15 000, 17 000 mil i timmen," sa Coyle. "Och går så fort, om du missar med en tum, kan du missa en mil."
Det finns också ett annat problem: Det finns inget luftmotstånd (eller dra) i rymden. Det betyder att en lockbock som en ballong som är formad som ett kärnkraftshuvud kan resa på samma sätt som det verkliga stridsspetsen, vilket gör det svårt för en missil att skilja den verkliga missilen från locket. Och eftersom ballonger är så lätta, kan en sofistikerad stridsspetsar enkelt lansera 20 eller 30 tröskelballonger för att dölja stridsspetsens väg, sade Grego.
Slutligen skulle den sista diken ansträngningen vara att fånga upp när missilen återför atmosfären innan den når målet. En fördel med detta tillvägagångssätt skulle vara att luftmotståndet skulle förhindra lockor att distrahera ett system. Å andra sidan, "du har inte så mycket tid att försvara, eftersom det snabbt kommer mot dig, så det är inte en genomförbar strategi," sade Grego. Och att fastna elektronik i kärnvapenhuvud med något som en elektromagnetisk puls (EMP) skulle sannolikt inte fungera; vapnen är utformade för att vara tillräckligt robusta för att överleva effekterna av EMP: er från andra kärnvapen i närheten, sade Grego.
Som ett resultat har militären under de senaste decennierna fokuserat på att attackera en ICBM under sitt midcourse, känt som markbaserat midcourse-missilförsvar. Militären utvecklade en prototyp under Clinton-administrationen som såg tidig framgång. Men under Bush drev militären vapnet från en tidig prototyp och skyndade det till operativ status. Sedan dess har den missat målet i 9 av 17 tester, enligt militären.
Mellan 2010 och 2017 har den missat målet i 3 av 4 tester. (I slutet av maj meddelade dock den amerikanska militären att den hade uppnått ett framgångsrikt test av missilförsvarssystemet på mittbana.)
"Misslyckandet i flygavlyssningstester är desto mer överraskande, eftersom dessa tester är mycket skriptade för att uppnå framgång. Om dessa tester planerades för att lura USA: s försvar, som en riktig fiende skulle göra, skulle misslyckningshastigheten bli ännu värre," Sa Coyle.
Dessutom "det räknar en av dessa misslyckanden som en framgång om avlyssnaren träffade målet med en blick men inte förstörde det," sa Coyle. "Stäng räknas bara i hästsko och inte i kärnkraft."
En del av problemet är att systemen rusade genom konstruktionsprocessen och lider av konstruktionsfel, säger både Coyle och Grego. Dessutom måste militären utveckla ytterligare teknikinfrastruktur, till exempel radar i olika våglängder, eller bättre satelliter för att upptäcka missiler, som kan göra ett bättre jobb med att lokalisera och visualisera målet.
Men även om projekten omformades från grunden, med noggrann eftertanke och bästa användning av befintlig och ny teknik, kan vissa utmaningar med kärnkraftsförsvar vara oöverstigliga, sade Grego. Till exempel hittills har ingen kommit fram till ett sätt att lösa problemet med kärnvapenfångare i rymden, sa hon.
Och att fokusera på "strategiskt försvar" som kan skydda amerikanska städer halva tiden kan vara mycket dyrare och i slutändan farligare för världen, jämfört med att använda dessa resurser för mer effektiva krigsavskräckningsstrategier som diplomati, sade Grego.
Redaktörens anmärkning: Denna berättelse publicerades ursprungligen den 2 maj 2017. Den uppdaterades för att lägga till ny information om Nordkoreas framgångsrika testlansering av en interkontinental ballistisk missil som kan nå USA, tillsammans med ytterligare information om USA: s missilförsvar på mittbana. tester genomförda i maj.
