في السماء، فوق شمال غرب الصين، انفصلت مركبة بدون طيار على شكل وتد عن صاروخ. هبط صاروخ كروز Xingkong-2 الأسرع من الصوت (بسرعة تصل إلى 6 ماخ، أو ستة أضعاف سرعة الصوت. هكذا وصف مطور السلاح، الأكاديمية الصينية لديناميكا الطيران والفضاء، اختبار أغسطس 2018. (لم تنشر الصين أي لقطات فيديو عن هذا الصاروخ.) إن سرعة هذا الصاروخ وقدرته على المناورة، كما تقول جلوبال تايمز التابعة للحزب الشيوعي، ستمكن السلاح الجديد من “اختراق أي جيل حالي من أنظمة الدفاع المضادة للصواريخ”.
لعقود من الزمان، كان الجيش الأمريكي – وخصومه – يطمعون بالصواريخ التي تنطلق بسرعة تفوق سرعة الصوت، والتي تُعرف عمومًا بـ ماخ 5 أو أكبر. تستوفي الصواريخ الباليستية العابرة للقارات ) هذا التعريف عندما تدخل الغلاف الجوي مرة أخرى من الفضاء. ولكن نظرًا لأنها تتقوس على طول مسار باليستي يمكن التنبؤ به، مثل الرصاصة، فإنها تفتقر إلى عنصر المفاجأة. على النقيض من ذلك، فإن الأسلحة التي تفوق سرعتها سرعة الصوت (الأسلحة الهايبرسونيك) مثل التي جربتها الصين مؤخرًا تستطيع أن تناور في الهواء بحدة، مما يمكنها من تفادي الدفاعات وإبقاء الخصم في حالة تخمين بشأن الهدف.
منذ فجر الحرب الباردة، ألقى البنتاجون بشكل دوري بثقله وراء تطوير أسلحة تفوق سرعة الصوت وتكون قابلة للمناورة، لكنه ابتعد عن ذلك مرة أخرى عندما ظهرت العقبات التكنولوجية مثل الدفع والتحكم ومقاومة الحرارة التي جعلت من تطوير هذا السلاح أمرًا شاقًا. يقول مهندس الطيران مارك لويس، مدير أبحاث الدفاع والهندسة للتحديث في وزارة الدفاع الأمريكية: “على الرغم من وجود فورة من النشاط، والكثير من الاستثمار، لكننا أدركنا أننا ما نزال جدًا عن تطوير مثل هذا السلاح”. يضيف دانيال ديلورينتيس، مدير معهد جامعة بيردو للأمن العالمي والابتكار الدفاعي: “كان مجتمع السلاح يعاني من نقص التمويل ونسي إلى حد كبير لسنوات عديدة”.
الآن، تقود وزارة الدفاع مجموعة جديدة من الاختبارات؛ حيث تضخ أكثر من مليار دولار سنويًا في أبحاث الصواريخ التي تفوق سرعتها سرعة الصوت. تعتبر المنافسة من البرامج الطموحة في الصين وروسيا حافزًا رئيسيًا. على الرغم من الضجيج والسرية التي تعكر الصورة، لكن يبدو أن الدول الثلاث قد أحرزت تقدمًا كبيرًا في التغلب على العقبات الرئيسية، مثل حماية الصواريخ التي تفوق سرعتها سرعة الصوت من الاحتكاك الشديد. كشفت روسيا مؤخرًا عن سلاح يسمى “كينجال،” قيل إن سرعته تصل إلى 10 ماخ بدفعه الذاتي، وآخر تم تعزيزه بواسطة صاروخ وصلت سرعته إلى ماخ 27 بشكل مذهل. عرضت الصين مركبة انزلاقية تفوق سرعة الصوت (HGV) معززة بالصواريخ Dongfeng-17 في عرض عسكري حديث. في الوقت نفسه، تختبر الولايات المتحدة عدة أسلحة تفوق سرعتها سرعة الصوت. يقول إيان بويد، مهندس طيران في جامعة كولورادو: “عن هذا الصراع يشبه السباق على القمر الذي حدث بين أمريكا وروسيا. إن كبرياءنا الوطني على المحك”.
يقلب سباق التسلح الجديد هذا لحسابات الإستراتيجية رأسًا على عقب. إذ اعتبر المسؤولون الروس المركبات النووية التي تفوق سرعتها سرعة الصوت وسيلة تحوط ضد براعة الولايات المتحدة المستقبلية في إسقاط الصواريخ البالستية العابرة للقارات، والتي يمكن أن تقوض الردع النووي.
في المقابل، يرى الجيش الصيني أن الأسلحة الهايبرسونيك (بالإضافة إلى الحرب الإلكترونية وضربات النبضات الكهرومغناطيسية) هي “صولجان قاتل” [مصطلح فولكلوري للسلاح الذي يعطي ميزة ضد خصم أفضل تسليحًا]، كما يقول لاري وورتزل، زميل بارز في مجلس السياسة الخارجية الأمريكية الذي يعمل في لجنة المراجعة الاقتصادية والأمنية الأمريكية الصينية. على سبيل المثال، إذا تصاعدت التوترات حول تايوان أو بحر الصين الجنوبي، فقد تميل الصين إلى شن ضربات استباقية بأسلحة تقليدية تفوق سرعة الصوت يمكن أن تشل القوات الأمريكية في المحيط الهادئ، كما يقول ورتزل. ويحذر من أن أسلحة الصين الهايبرسونيك “يبدو أنها تستهدف عمدًا زعزعة الاستقرار الاستراتيجي الهش الذي كان قائمًا منذ نهاية الحرب الباردة.”
لقد أمضت الولايات المتحدة عقودًا في محاولة الحصول على صاروخ تفوق سرعته سرعة الصوت. كان الصاروخ الأول التي تجاوزت سرعته 5 ماخ، صاروخًا من مرحلتين، أطلق عليها اسم Project Bumper، وتم إطلاقه في عام 1949. بعد أربعة اختبارات فاشلة، انطلق الصاروخ V-2 من مدى صواريخ في نيو مكسيكو، وأطلق صاروخًا للمرحلة الثانية وصلت سرعته إلى 6-7 ماخ.
لقد أدى مشروعProject Bumper” والجهود اللاحقة إلى الكشف عن التحديات الهائلة. يقول لويس، الذي شغل منصب كبير العلماء في سلاح الجو الأمريكي من عام 2004 إلى عام 2008: “هذا عالم لا يرحم. أنت تحلق في ظل ظروف غير اعتيادية” – سرعات وقوى ودرجات حرارة قصوى. إن الحد الفائق السرعة الذي يبلغ 5 ماخ هو أمر عشوائي، ولكن عند هذه السرعات تبدأ درجات الحرارة في الارتفاع بما يكفي للقلق”.
يعتمد التسخين على عوامل مثل سرعة الصاروخ وخطوطه. عندما اصطدم مكوك فضائي عائد من المدار بالغلاف الجوي العلوي بسرعة 25 ماخ، ارتفعت حرارة حوافه الأمامية غير الحادة إلى 1400 درجة مئوية، وهو ما ساعده طبقة من مركبات الكربون الكربونية على تحمله. تميل الطائرات الأحدث التي تفوق سرعتها سرعة الصوت إلى أن تكون ذات حواف أكثر حدة – جزئيًا للمساعدة في القدرة على المناورة – بحيث يمكن أن تتجاوز 2000 درجة مئوية. يمكن للاضطراب أن يجعل الأمور أسوأ. عند السرعات التي تفوق سرعة الصوت، تزداد سماكة الطبقة الحدودية حول الطائرة، ويمكن أن يتفكك التدفق الصفحي الأملس فجأة إلى دوامات ودوامات تسبب ارتفاعًا في درجات الحرارة على جسم الطائرة. يقول لويس: “لقد كرسنا الكثير من الأبحاث الأساسية لمعرفة سبب حدوث ذلك”. ويقول إن بقاء الطائرة على هذا الوضع يتطلب سبائك فائقة المرونة وسيراميكا شديد الحرارة. وربما المبردات الجديدة. على سبيل المثال، ابتكر فريق في مختبر الأبحاث البحرية الأمريكية نظامًا سائلًا للصوديوم يستنزف الحرارة من حافة الطائرة من خلال التبخر والتكثيف المستمر.
تشكل سرعات الهواء العالية أيضًا تحديات لمحركات HCMs، والتي على عكس HGVs لديها محطات توليد الطاقة الخاصة بها. تستخدم HCMs محرك نفاث احتراق تفوق سرعة الصوت أو “سكرامجت” للتسريع. يقول لويس: “إنه أبسط نوع من المحركات النفاثة يمكن أن تتخيله على الإطلاق … مجرد أنبوب مفتوح” يختلط فيه الهواء بالوقود. “ربما يكون أيضًا النوع الأكثر تعقيدًا الذي يمكنك تخيله بسبب الظروف القاسية التي يعمل في ظلها.”
عند السرعات التي تفوق سرعة الصوت، تقضي جزيئات الهواء أجزاء من الثانية في أنبوب المحرك – وقتًا ضئيلًا يمتزج فيه الوقود والهواء بشكل صحيح. وعندما تتأرجح السيارة وتنحرف، يتغير تدفق الهواء إلى المحرك، مما قد يؤدي إلى احتراق ودفع غير متساويين. إن التعديلات للحصول على حرق أفضل لها تداعيات على كيفية مقاومة الطائرة لموجات الصدمة. يقول لويس: “كل شيء مرتبط ببعضه. أنت تصمم مركبة متكاملة تمامًا.” استغرق الأمر من الولايات المتحدة 46 عامًا لتحقيق أول محرك محرك نفاث فرطي السرعة وهي مركبة ناسا إكس-43 غير المأهولة التي حلقت في عام 2004.
تشكل الشاحنات الثقيلة تحديات أخرى. تصل سرعة الصاروخ الذي يحمل الطائرة الشراعية إلى سرعات أعلى بكثير من سرعة الطائرات الشراعية، مما يعني أنه يجب على المهندسين استخدام مواد أكثر مقاومة للحرارة. ومع ذلك، من الأسهل المناورة بالمركبات الهاي جي في لأنها تفتقر إلى محرك نفاث فرطي السرعة، مع حساسيتها الحادة للانحراف والانعراج.
الولايات المتحدة لم تشارك حتى الآن. بعد عقود من المحاولات، تآكلت إلى حد كبير أي ميزة كانت تمتلكها الولايات المتحدة للبحث والتطوير للصواريخ التي تتجاوز سرعة الصوت. أنفاق الرياح والبنية التحتية الاختبارية الأخرى تتقادم. يقول لويس إن التحديات مثل تعديل التصميمات لضمان عدم ذوبان جدران المحرك أدت إلى إبطاء التقدم في المحركات النفاثة. اليوم نحن بعيدون عن الرحلة الروتينية لاختراع هذا الصاروخ أكثر مما كنا عليه قبل 10 سنوات.”
من قاعدة في جبال الأورال في 26 ديسمبر 2018، أطلقت القوات المسلحة الروسية صاروخًا باليستيًا يحمل مركبة HGV تسمى أفانجارد. زعم المسؤولون الروس بعد انفصاله عن حاملته في طبقة الستراتوسفير، أن المركبة HGV تتعرج 6000 كيلومتر عبر سيبيريا بسرعة 27 ماخ، ثم صدمت هدفًا في شبه جزيرة كامشاتكا. بعد ذلك، وصف الرئيس الروسي المبتهج فلاديمير بوتين أفانجارد بأنها “هدية العام الجديد المثالية لروسيا.” أعلنت وزارة الدفاع الروسية الشهر الماضي أنها وضعت المركبة الHGV المسلحة نوويًّا في الخدمة القتالية – مما سمح لبوتين أن يدعي أن روسيا هي أول دولة مسلحة بأسلحة هايبرسونيك.
دقت التصريحات الروسية جنبًا إلى جنب مع التطورات الصينية ناقوس الخطر في الولايات المتحدة. ونتيجة لهذا، فإن الكونجرس بصدد ضخ أكثر من مليار دولار في الأبحاث العسكرية على الصواريخ الهايبرسونيك هذا العام، وقد أنشأ اتحادًا جامعيًّا جديدًا لإجراء الدراسات الأساسية. يقول جوناثان بوجي، مهندس طيران في جامعة بيردو: “لقد تم تكثيف عملنا على صواريخ التي تتجاوز سرعة الصوت”. حيث يصمم فريقه موجات صدم منخفضة التردد.
دفعت المخاطر العسكرية المتزايدة البنتاجون إلى النظر في تصنيف بعض الأبحاث الأساسية التي تفوق سرعتها سرعة الصوت. يقول بوجي إن وزارة الدفاع “مهتمة جدًا بتعليم أعدائنا”. ويضيف بويد: “إنهم في منتصف محاولة رسم هذه الخطوط الحمراء”. لكنه يحذر: “إذا بالغنا في التصنيف، سنجد تأثيرات الدومينو. ستخنق الابتكار. وهذا يعني حتمًا عددًا أقل من الأفكار الجديدة.”
يقول لويس إن حجاب السرية ينحسر أيضًا في روسيا، التي أنتجت “مجموعة غنية من الأبحاث الأساسية عن الصواريخ الهايبرسونيك”. اتهم مسؤولو الأمن هناك مؤخرًا عالمين بالخيانة لمشاركتهما النتائج مع متعاونين أوروبيين؛ وتمت الموافقة على البيانات للإفراج عنها ولكن تم الإعلان عنها بعد 5 سنوات.
في المقابل، كانت الصين منفتحة بشكل مدهش بشأن أبحاثها. يقول لويس: “يحاول الصينيون ترسيخ مكانة مرموقة في هذا المجال”. استثمرت الأمة بكثافة في المرافق، بما في ذلك أنفاق الرياح المتطورة وأنابيب الصدمات التي تستخدم موجات الانفجار لدراسة التدفقات التي تفوق سرعتها سرعة الصوت. يقول بويد: “قبل عشر سنوات، كانوا يكررون ما فعله الآخرون. أما الآن، فهم ينشرون أفكارًا مبتكرة.” في مؤتمر عن هذه الصواريخ عام 2017 في شيامن بالصين، قدم العلماء الصينيون أكثر من 250 ورقة بحثية – حوالي 10 أضعاف العدد الذي قدمه باحثون أمريكيون.
يقول بوجي: “ترى أوراقًا تعتقد أنها لن تنشر في الأبحاث الأساسية المفتوحة المصدر” أحدهما هو تحليل حديث من مركز البحث والتطوير في الديناميكا الهوائية الصيني يُظهر أن عمود الغاز المتأين، أو البلازما، الذي تتركه مركبة تفوق سرعتها سرعة الصوت، يكون مرئيًا على الرادار أكثر من السيارة نفسها. هذا يعني أن الرادار يمكن أن يعطي إنذارًا مبكرًا لسلاح قادم.
دول أخرى تطارد الثلاث دول – أو تتعاون معهم. تتعاون أستراليا مع الولايات المتحدة على طراز Mach 8 HGV، والهند مع روسيا على طراز Mach 7 HCM. كما تنوي فرنسا إدخال HCM بحلول عام 2022، وتهدف اليابان إلى الحصول على HGV في عام 2026، حسبما أشارت خدمة أبحاث الكونجرس الأمريكية في تقرير يوليو 2019.
لكن الولايات المتحدة تصبح وحدها إلى حد كبير في مثل هذا المجال، على الأقل في الوقت الحالي، جزئيًا لأنها لا تستطيع تعقب هذه الدول. تتوخى الأقمار الصناعية العسكرية الأمريكية الحذر من ومضات تكشف عن إطلاق صواريخ باليستية عابرة للقارات وصواريخ كروز. لكن المحللين يقولون إن من المحتمل أن يفقدوا مسار الأسلحة المعززة بالصواريخ التي تفوق سرعتها سرعة الصوت بعد فترة وجيزة من فصله عن معززه. يقول توماس كاراكو، مدير مشروع الدفاع الصاروخي في مركز الدراسات الاستراتيجية والدولية: “لتجنب إطلاق النار بشكل أعمى … عليك الاستمرار في تعقبه عندما يبدأ في القيام بهذه المناورات في الغلاف الجوي”.
لمعالجة هذا النقص، يخطط البنتاجون لإطلاق مئات الأقمار الصناعية الصغيرة بأجهزة استشعار قادرة على تتبع مصادر الحرارة بدرجة أقل من معززات الصواريخ. يقول كاراكو: “من خلال تكاثر هذه الأقمار، يمكننا أن نتتبع جميع الصواريخ”. ويضيف أن شبكة مستشعرات الفضاء للتتبع فوق الصوتي والباليستية الكاملة يمكن أن تكون جاهزة للعمل بحلول عام 2030. (سيتم استخدام الأقمار الصناعية أيضًا للمساعدة في توجيه الأسلحة الأمريكية التي تفوق سرعتها سرعة الصوت).
يقول كاراكو: “بمجرد أن يكون لديك مثل هذه المستشعرات، يمكننا إيجاد طريقة لبناء المعترضات”. تهدف الصواريخ الاعتراضية الحالية للدفاع الصاروخي إلى تدمير الصواريخ الباليستية العابرة للقارات بالقرب من ذروتها في الغلاف الجوي العلوي، وهي أعلى بكثير من ذبابات الأسلحة التي تفوق سرعتها سرعة الصوت، وهي ليست قادرة على المناورة بما يكفي لضرب هدف منحرف. يقول كاراكو: “ستحتاج إلى صواريخ اعتراضية ذات قدرة تحويل أكثر مما لدينا”.
تستكشف نجمة داود الحمراء أساليب مختلفة من شأنها أن تمكن المعترضات من “تجاوز” الأسلحة الواردة، كما يقول فيث. وتقول إن أحد الاحتمالات هو أن تطير أسرع ـ وهو أمر طويل يتطلب مركبات وسبائك خفيفة الوزن ومقاومة للحرارة.
يمكن أن تدمر المعترضات مركبة تفوق سرعتها سرعة الصوت إما عن طريق الاصطدام بها أو بتفجير رأس حربي قريب. لكنها تستكشف أيضًا استخدام الطاقة الموجهة: الليزر، وأشعة الجسيمات المحايدة، والموجات الدقيقة أو موجات الراديو. كما تم طرح التدابير المضادة للطاقة الموجهة في الثمانينيات كعناصر من درع الدفاع الصاروخي “حرب النجوم” للولايات المتحدة – ثم تم التخلي عنها. بعد أربعة عقود، “أصبحوا أكثر منطقية”، كما يقول كاراكو. ومع ذلك، ألغت المعترضات مؤخرًا خططًا لاختبار نموذج أولي من الليزر المحمول جوًا بقدرة 500 كيلووات بحلول عام 2025 ولتطوير حزمة جسيمات محايدة من الفضاء.
حتى في الوقت الذي يبحث فيه علماء الدفاع عن طرق لإحباط هجوم الصواريخ الهايبرسونيك، يناقش الدبلوماسيون وخبراء منع الانتشار كيفية تقييد – أو حتى حظر – التكنولوجيا التخريبية. يقول أنكيت باندا، الزميل البارز في مشروع وضع الدفاع في اتحاد العلماء الأمريكيين، وهو مؤسسة فكرية: “إن الأسلحة التي تفوق سرعتها سرعة الصوت مهيأة للحد من التسلح”. قام مكتب الأمم المتحدة لشؤون نزع السلاح بثقله في العام الماضي بتقرير يستكشف سيناريوهات الحد من التسلح، منتقدًا ما أسماه “السعي الضئيل لتكنولوجيا جديدة ذات فائدة عسكرية لم يتم إثباتها بعد.”
ومع ذلك، فإن معاهدات الحد من التسلح بالكاد أصبحت رائجة هذه الأيام. ومع تحفيز الصين وروسيا والولايات المتحدة بعضها البعض على إجراء اختبار رفيع المستوى تلو الآخر، يبدو من المرجح أن يتسارع سباق التسلح لهذه الصواريخ.
