Nationella tekniska verifieringsmetoder - National technical means of verification
Nationella tekniska verifieringsmetoder (NTM) är övervakningstekniker, såsom satellitfotografering, som används för att verifiera att internationella fördrag följs. Frasen uppträdde först, men var inte detaljerad, i det strategiska vapenbegränsningsfördraget (SALT) mellan USA och Sovjetunionen. Till en början speglade frasen en oro för att "Sovjetunionen skulle kunna bli särskilt störd av allmänhetens erkännande av denna förmåga [satellitfotografering] ... som den har slöjt.". I modern användning täcker termen en mängd övervakningstekniker, inklusive andra som användes vid tiden för SALT I.
Det fortsätter att visas i efterföljande vapenkontrollförhandlingar, som har ett allmänt tema som kallas " förtroende men verifierar ". Verifiering, förutom information som uttryckligen tillhandahålls från ena sidan till den andra, omfattar många tekniska intelligensdiscipliner. Mät- och signaturintelligens (MASINT) -tekniker, varav många är särskilt dunkla tekniska metoder, är extremt viktiga delar av verifieringen.
Utanför fördragen är de tekniker som beskrivs här kritiska i det övergripande motproliferationsarbetet. De kan samla in information om de stater, med kända eller antagna kärnvapen, som inte har ratificerat (eller drar sig ur) fördraget om icke-spridning av kärnvapen (NPT): Indien, Israel, Nordkorea och Pakistan.
Medan teknikerna här främst är inriktade på begränsning av missiler och kärnvapen, gäller de allmänna principerna för verifiering av fördrag för att motverka spridningen av kemiska och biologiska krigförmåga: "lita på men verifiera".
Bildinformation
Bildintelligens ( IMINT ) som tagits av satelliter (t.ex. US CORONA , KH-5 , etc.) dolda rekognoseringsflygplan på hög höjd (t.ex. Lockheed U-2 ) och drönare / obemannade flygfordon (t.ex. Global Hawk ) och sensor -bärande av flygplan tillåtet enligt fördraget (t.ex. OC-135B Open Skies ) är en grundläggande verifieringsmetod. Specifika "protokoll" som beskriver detaljerna i fördragets genomförande kan kräva samarbete med IMINT, såsom att öppna dörrarna till missil silor vid överenskomna tider, eller göra ändringar i flygplan som kan leverera kärnvapen, så att dessa flygplan kan identifieras i fotografier.
Dessa metoder ger ett faktiskt antal leveransfordon. även om de inte kan titta in och räkna stridsspetsar eller bomber.
Tolkning involverar konst, vetenskap och erfarenhet. Till exempel använde USA: s underrättelsetjänst en disciplin som kallades " kratologi " för att känna igen sovjetiska missiler och bombplan, från det distinkta sättet som sovjeterna lurade dem för sjötransport. Dino Brugioni ger en omfattande redogörelse för bildtolkning under den kubanska missilkrisen i sin bok Eyeball to Eyeball . Metoden han beskriver för att räkna missiler som rör sig till Kuba, placerade där och senare tas bort är direkta paralleller till det sätt på vilket bilder används för verifiering av vapenkontroll.
Telemetri-intelligens
TELINT är ett av de "nationella metoderna för teknisk verifiering" som nämns, men inte detaljeras, i det strategiska vapenbegränsningsfördraget (SALT) . Dessa data kan ge värdefull information om missilens faktiska prestanda och särskilt dess kastvikt , dvs den potentiella storleken på dess kärnvapen . ( SALT I ) -fördragsspråket "avtalen innehåller bestämmelser som är viktiga steg för att stärka säkerheten mot överträdelser: båda sidor åtar sig att inte störa nationella tekniska verifieringsmetoder. Dessutom är båda länderna överens om att inte använda avsiktliga doldåtgärder för att hindra verifiering. . " hänvisar delvis till ett tekniskt avtal om att inte kryptera strategisk testtelemetri och därmed hindra verifiering av TELINT.
Elektrooptiska sensorer och radarsensorer under verifiering
Telemetriinformation på ett missiltest kombineras ofta med elektrooptisk intelligens och radarspårning från kameror på flygplan (t.ex. US RC-135 COBRA BALL), markstationer (t.ex. US Cobra Dane ) och fartyg (t.ex. US Cobra Judy , Cobra King , Cobra Gemini ). Observerade banor, hastigheter etc. kan användas för att verifiera att TELINT-informationen är korrekt. Även om vissa av dessa tekniker tar bilder, anses dessa som helhet MASINT
Metoder fortsätter att utvecklas. COBRA JUDY var avsett att samla information om långdistansmissiler, i en strategisk roll. Ett utvecklingssystem, COBRA GEMINI , var avsett att komplettera COBRA JUDY. Den kan användas för att observera långväga missiler, men är också lämplig för vapen på teaternivå, som kan tas upp i regionala vapenbegränsningsavtal, såsom Missile Technology Control Regime (MCTR). Där COBRA JUDY är inbyggt i ett fartyg är denna dubbla frekvens (S- och X-band) radar transportabel, kan fungera på fartyg eller på land och optimerad för övervakning av medelstora ballistiska missiler och antimissila system. Det är lufttransportabelt att hantera plötsliga övervakningsförutsättningar. Cobra Gemini installerades ombord på USNS Invincible (T-AGM-24) omkring 2000.
Cobra King var Cobra Judy-ersättaren som togs i bruk på USNS Howard O. Lorenzen (T-AGM-25) 2014.
Rymdbaserad upptäckt av kärnenergi
1959 började USA experimentera med rymdbaserade kärnkraftssensorer, med början med VELA HOTEL- satelliterna. Dessa var ursprungligen avsedda att upptäcka kärnexplosioner i rymden med röntgen-, neutron- och gammastrålningsdetektorer. Avancerade VELA-satelliter lade till enheter som kallas bhangmetrar , som kan upptäcka kärnprov på jorden genom att upptäcka en karakteristisk signatur för kärnkraftssprängningar: en dubbelblixt med blixten från varandra. Dessa satelliter kunde också upptäcka signaturer från elektromagnetisk puls (EMP) från händelser på jorden.
Flera mer avancerade satelliter ersatte de tidiga VELA: erna, och funktionen finns idag som det integrerade operativa kärndetekteringssystemet (IONDS), som en ytterligare funktion på NAVSTAR-satelliterna som används för GPS- navigationsinformation.
Rymdbaserade stirrande infraröda sensorer
USA lanserade 1970 den första av en serie rymdbaserade stirrande array- sensorer som upptäckte och lokaliserade infraröda värmesignaturer. Sådana signaturer, som är associerade med mätning av energi och plats, är inte bilder i IMINT-mening. För närvarande kallas satellit Early Warning System (syr), är programmet ättling till flera generationer av försvarsstödprogrammet (DSP) rymdfarkoster.
Ursprungligen avsedd för att upptäcka den intensiva värmen från en ICBM- lansering, visade sig detta system vara användbart på teaternivå 1990–1991. Den upptäckte lanseringen av irakiska Scud- missiler i tid för att tidigt varna potentiella mål.
När ett vapenstyrningsavtal, såsom MCTR, begränsar överföring av missilteknologi, kan detta system upptäcka missiluppskjutningar som kan ha varit ett resultat av olämplig överföring eller oberoende utveckling av en nation som inte har importerat raketmotorer.
Geofysisk intelligens
( US Army Field Manual 2-0 ) definierar geofysisk intelligens som en gren av MASINT. "det handlar om fenomen som överförs genom jorden (mark, vatten, atmosfär) och konstgjorda strukturer inklusive utsända eller reflekterade ljud, tryckvågor, vibrationer och magnetfält eller jonosfärstörningar."
Seismisk intelligens
( US Army Field Manual 2-0 ) definierar seismisk intelligens som "Passiv insamling och mätning av seismiska vågor eller vibrationer i jordytan." I samband med verifiering använder seismisk intelligens vetenskapen om seismologi för att lokalisera och karakterisera kärnkraftsprovning, särskilt underjordisk testning. Seismiska sensorer kan också karakterisera stora konventionella explosioner som används för att testa de högexplosiva komponenterna i kärnvapen.
1960 introducerade George Kistiakowsky "tröskelprincipen" som balanserar behoven för vapenkontroll med verkligheten av seismisk verifiering. Han citerade svårigheten att övervaka missil ubåtar och föreslog att vapenkontrollstrategin fokuserar på nedrustning snarare än inspektioner för verifiering, vilket accepterar att nationer kan göra kärnkraft, eller simulerad kärnkraft, testning av ett explosivt utbyte under energinivån som seismiska intelligenssensorer. kan upptäcka. All kärnvapentestning, av vilken nivå som helst, var förbjuden enligt det omfattande testförbudsfördraget (CTBT) (som inte har trätt i kraft), men det finns kontroverser om huruvida den omfattande organisationen för nukleärt testförbud (CTBTO) eller dess förberedande kommission kommer att kunna upptäcka tillräckligt små händelser. Det är möjligt att få värdefull data från ett kärnvapentest som har extremt låg avkastning, meningslöst som vapen men tillräckligt för att testa vapenteknologi. CTBT känner inte igen tröskelprincipen och antar att alla tester är detekterbara.
CTBTO kommer att driva ett internationellt övervakningssystem (IMS) av MASINT-sensorer för verifiering, som inkluderar seismiska, akustiska och radionuklida tekniker. Det är kontroversiellt om IMS kommer att kunna upptäcka alla händelser.
Motståndare ( Bailey ) är oroliga över att "Motståndarna till CTBT är mest bekymrade över en fråga: i avsaknad av kärnvapentestning kan USA: s kärnvapen varken vara så säkra eller så tillförlitliga som de borde vara ... Medan fördraget kommer att begränsa Förenta staterna Stater från att modernisera och utveckla vapen, kommer det att vara möjligt för andra nationer att fuska med liten eller ingen risk att fångas eftersom CTBT inte kan verifieras ... CTBT: s IMS förväntas ge möjlighet att upptäcka, lokalisera, och identifiera icke-evakuerande kärnprovning av utbyten på 1 kiloton eller mer. Det kommer inte att kunna upptäcka, med någon signifikant grad av förtroende, kärnkraftsprovning under 1 kiloton. Om testet undviks kommer systemet inte att upptäcka ett test på flera kiloton. "
Förespråkare för CTBT ( Paine ) hävdar "... det har nyligen demonstrerats att IMS kommer att kunna upptäcka och identifiera icke-undvikande explosioner på mindre än 1 kiloton i vissa strategiskt viktiga områden." De första indikationerna i augusti 1997 pekade på en seismisk händelse i Novaya Zemlya, som är Rysslands främsta testplats. Först trodde man att det var ett dolt kärnvapentest. IMS-sensorer hjälpte dock till att lokalisera evenemanget offshore, i Karahavet. IMS konstaterade också att det var en jordbävning, inte en explosion.
"Om detta hade varit ett underjordiskt kärnvapenprov skulle dess storlek (3.3) motsvara ett utbyte på mindre än 100 ton (0,1 kiloton) i frånvaro av undvikande åtgärder. En närliggande händelse som identifierades som en jordbävning i januari 1996 var en faktor av tio mindre (2,4), vilket motsvarar en avkastning på cirka 10 ton. " Motståndarna till IMS hade hävdat att det bästa som kunde göras var att känna igen en 1 kt händelse, inte dold och Richter 4,0.
( Paine ) verkar anta att tester fortfarande kommer att ligga inom ett troligt vapenområde, och ett utbyte på 10 ton kan fortfarande vara användbart i vissa taktiska tillämpningar. Det finns en klass av tillämpad forskningstestning, hydrokärnprov, som ger användbar information men har ett utbyte så lågt som ett kilogram, upp till låga ton. Hydrokärnprov involverar kärnreaktioner, men mycket små. En teknik som faktiskt kan ha mer explosivt utbyte, av hög explosiv, är hydrodynamisk testning, där extremt snabb röntgen, neutron eller annan specialiserad kamera mäter, i mikrosekunder, den explosiva komprimeringen av en klyvbar materialsimulator. Utarmat uran har till exempel samma fysiska egenskaper som anrikat uran och liknar plutonium.
Akustisk intelligens
Sensorer relativt nära en nukleär händelse, eller ett högexplosivt test som simulerar en nukleär händelse, kan med hjälp av akustiska metoder upptäcka det tryck som produceras av sprängningen. Dessa inkluderar infraljudsmikrobarografer (akustiska trycksensorer) som detekterar mycket lågfrekventa ljudvågor i atmosfären som produceras av naturliga och konstgjorda händelser.
Nära släkt med mikrobarograferna, men detekterar tryckvågor i vatten, är hydroakustiska sensorer, både undervattensmikrofoner och specialiserade seismiska sensorer som detekterar öarnas rörelse.
Inspektion på plats
USA och Ryssland har kommit överens om att, under kontrollerade förhållanden, inspektörer från andra sidan fysiskt undersöker platser där ett förbjudet kärnvapenprov, eventuellt under andra upptäcktströsklar, kan ha ägt rum. I USA drivs dessa program av Defense Threat Reduction Agency , som ersatte inspektionsbyrån på plats.
Även om så specifika inspektionsförfaranden som för kärnvapen inte har utvecklats för kemiska och biologiska hot, är det troligt att inspektion på plats behövs, eftersom mycket mer kemiska och biologiska tillverkningsprocesser har egenskaper för dubbla användningsområden: de kan användas för perfekt legitima civila syften. Direktören för DTRA är också "dubbelhattad" som chef för Center for Combating Weapons of Mass Destruction (SCC WMD), en byrå för det amerikanska försvarsdepartementets strategiska ledning. Detta uppdrag är också relaterat till CIA: s Counterproliferation Center.
Materialinformation och luftprovtagning
Kärnförsök, inklusive underjordiska tester som släpper ut i atmosfären, ger nedfall som inte bara indikerar att en kärnkraftshändelse har ägt rum, utan genom radiokemisk analys av radionuklider i nedfallet karakteriserar den tekniken och källan till enheten. Till exempel kommer en ren klyvningsanordning att ha olika nedfallsprodukter från en förstärkt klyvningsanordning, som i sin tur skiljer sig från olika typer av termonukleära enheter.
Ett verkligt exempel är en genomgång av hur nivåer av xenonbiprodukter kan användas för att skilja om luftprovtagning från ett nordkoreanskt test, antingen atmosfärstest eller läckage från ett underjordiskt test, kan användas för att avgöra om bomben var kärnkraftig, och i så fall om Primär var plutonium eller höganrikat uran (HEU)
En fallstudie: Flera intelligensdiscipliner som kännetecknar atmosfäriska kärnprov
Frankrike testade sitt första kärnvapen den 13 februari 1960 i Algeriet. Detta kom inte som någon överraskning, eftersom flera amerikanska underrättelsekällor och metoder hade följt programmet sedan Frankrike började överväga kärnvapen 1946.
Efter Algeriets självständighet flyttade Frankrike sitt testområde till franska öar i Tuamoto skärgård i västra Stilla havet. Typiska övervakningsscenarier för tester 1968 och 1970 innebar att NSA COMINT bestämde att ett franskt test var nära förestående. Efter detta meddelande skulle KC-135R tankfartyg, tillfälligt modifierade för att bära MASINT-sensorer, flyga runt testområdet som en del av Operation BURNING LIGHT. Ett sensorsystem mätte detonationens elektromagnetiska puls . Ett annat system fotograferade kärnkraftsmolnet för att mäta densitet och opacitet.
Under FY 1974 flögs ytterligare SAC-uppdrag för att samla information om kinesiska och franska tester. U-2 R-flygplan, i Operation OLYMPIC RACE, flög uppdrag nära Spanien för att fånga verkliga luftburna partiklar som meteorologer förutspådde skulle vara i det luftrummet
BURNING LIGHT, det luftburna EMP- och molnfotograferingsprogrammet, var den bemannade flygplansdelen i ett större Defense Nuclear Agency-program som heter HULA HOOP (1973 års namn) och DICE GAME (1974 namn). En annan del av detta program involverade ett amerikanskt marinfartyg, i internationellt vatten, som skickade obemannade luftprovtagningsdronor in i molnet. Så 1974 fångade både U-2R- och drönflygplan faktiska luftburna partiklar från kärnkraftssprängningar för MASINT-disciplinen för kärnmaterialintelligens, medan BURNING LIGHT-flygplanet arbetade inom elektrooptiska och radiofrekventa (EMP) MASINT-discipliner.