062 - Năng lượng định hướng: Sự tập trung vào vũ khí laze được tăng cường

James Black

Vũ khí năng lượng điều khiển bằng laser DragonFire khai hỏa trong cuộc thử nghiệm vũ khí này của Bộ Quốc phòng Vương quốc Anh (MOD) tại Dãy Hebrides của MOD, tháng 1 năm 2024, ảnh của Bộ Quốc phòng Vương quốc Anh/Giấy phép Chính phủ Mở

Phi thuyền robot lao xuống thấp, tiếp cận mục tiêu. Các cảm biến của kẻ thù cố gắng khắc phục khi bề mặt hành tinh chạy qua bên dưới. Ngay lập tức, một chùm tia phóng ra từ bên dưới với tốc độ ánh sáng, tia laser công suất cao đốt cháy mục tiêu của nó. Đây không phải là Chiến tranh giữa các vì sao: đây là Scotland, tuần trước, nơi Bộ Quốc phòng Vương quốc Anh và các đối tác trong ngành đã tiến hành lần đầu tiên bắn thành công vũ khí laser DragonFire của họ vào mục tiêu trên không.

Với cuộc thử nghiệm này, đỉnh điểm đầu tư 100 triệu bảng Anh cho đến nay, Vương quốc Anh đã cùng với các quốc gia khác chạy đua phát triển và triển khai thứ được gọi theo cách nói của quân đội là vũ khí năng lượng định hướng (DEW). Mặc dù công nghệ này vẫn còn ở giai đoạn trưởng thành nhưng Mỹ đã bắt đầu triển khai sớm vũ khí laser trên một số tàu khu trục hải quân của mình, cũng như thử nghiệm các phiên bản trên mặt đất và trên không.

Sau cuộc tấn công ngày 7 tháng 10 của Hamas, Israel đã tìm cách đẩy nhanh việc phát triển vũ khí laser Iron Beam của riêng mình để giúp bắn hạ tên lửa và máy bay không người lái đang lao tới, tăng cường khả năng đánh chặn động học của hệ thống phòng thủ tên lửa Iron Dome. Trung Quốc, Nga, Pháp, Ấn Độ, Thổ Nhĩ Kỳ, Iran, Hàn Quốc, Nhật Bản và các nước khác đang đầu tư vào các chương trình quốc gia của họ với mức độ tiến bộ khác nhau.

Nhưng tại sao lại quan tâm đến vũ khí năng lượng định hướng, từng được coi là thuộc lĩnh vực khoa học viễn tưởng? Và làm thế nào để tách biệt sự cường điệu đáng kể về những công nghệ nghe có vẻ tương lai này khỏi những tác động mang nhiều sắc thái hơn của chúng trên các chiến trường trong thế giới thực ngày nay và ngày mai?

ĐƯA NĂNG LƯỢNG ĐỊNH HƯỚNG VÀO TẬP TRUNG

Laser chỉ là một loại DEW, một loại rộng bao gồm các nỗ lực khai thác và vũ khí hóa các phần khác nhau của phổ điện từ. Chiến tranh điện tử (EW) là một đặc điểm ngày càng gia tăng của xung đột hiện đại trong hơn một thế kỷ. Kể từ khi có đài phát thanh và sự phát triển tiếp theo của radar, quân đội đã khai thác các tần số khác nhau cho mục đích liên lạc và thu thập thông tin tình báo. Tương tự, tia laser năng lượng thấp cũng được sử dụng để xác định phạm vi và nhắm mục tiêu, cho phép các lực lượng trên mặt đất dẫn vũ khí chính xác vào mục tiêu và giảm nguy cơ hỏa lực đồng minh hoặc thương vong cho dân thường.

Trong cuộc chạy đua liên tục giữa biện pháp và biện pháp đối phó, các cường quốc quân sự cũng đã phát triển các thiết bị gây nhiễu, công cụ giả mạo và các phương tiện ngày càng tinh vi khác để tiến hành tấn công điện tử hoặc sử dụng các biện pháp đối phó điện tử để giành lợi thế trên chiến trường. Sự qua lại này vẫn đang diễn ra cho đến ngày nay ở Ukraine, khi cả lực lượng Nga và Ukraine đều triển khai một loạt các khả năng tác chiến điện tử như một phần của hệ thống phòng không và trinh sát tấn công của họ.

Quân đội và xã hội cũng đã nhận thức được mối đe dọa tiềm tàng từ các xung điện từ, chẳng hạn như các xung được tạo ra thông qua các vụ nổ ở độ cao lớn của đầu đạn hạt nhân. Là một loại vũ khí năng lượng không được định hướng chứ không phải được định hướng, may mắn thay, những vũ khí này vẫn chưa được sử dụng trong chiến tranh vì chúng phá hủy bừa bãi tất cả các thiết bị điện tử không được che chắn trong khu vực mục tiêu và có thể bị nhầm lẫn với—và do đó dẫn đến leo thang—một cuộc trao đổi hạt nhân.

Dựa trên những xu hướng này, các chương trình công nghệ đã tìm cách biến DEW thành hiện thực. Vào những năm 1980, chính quyền Reagan nổi tiếng vì đã tìm cách phát triển các loại tia laser mạnh hơn để bảo vệ Hoa Kỳ trước tên lửa của Liên Xô như một phần của Sáng kiến ​​Phòng thủ Chiến lược. Cuối cùng, điều này đã không thành công—một nỗ lực tốn kém và thất bại thường được mệnh danh một cách chế nhạo là "Chiến tranh giữa các vì sao". Tuy nhiên, sau nhiều thập kỷ các thiết bị năng lượng thấp được triển khai trên toàn cầu, những năm gần đây đã chứng kiến ​​sự gia tăng đầu tư quân sự và tiến bộ công nghệ trong các hệ thống laser năng lượng cao (HEL) và tần số vô tuyến công suất cao (HPRF) hoặc vi sóng (HPM).

Những loại vũ khí mới nổi này được thiết kế cho nhiều mục tiêu khác nhau. Phát ra một luồng photon, HEL rất hữu ích để tấn công các mục tiêu chuyển động nhanh trong tầm nhìn, chẳng hạn như tiêu diệt các mối đe dọa từ trên không hoặc tên lửa đối với tàu, căn cứ hoặc lực lượng mặt đất. Ngay cả ở cài đặt công suất thấp hơn, tia laser có thể làm chói mắt các cảm biến quang điện nhạy cảm trên mục tiêu (hoặc thực tế là mắt người), làm chúng bị mù và khiến chúng khó di chuyển an toàn hoặc thực hiện nhiệm vụ hơn. Trong khi đó, phát ra sóng tần số vô tuyến, HPRF và HPM rất hữu ích trong việc phá hoại các hệ thống điện tử, khiến chúng đặc biệt hữu ích khi chống lại các thiết bị quân sự, máy bay không người lái và hệ thống robot. Không giống như HEL, tập trung vào một mục tiêu tại một thời điểm, HPRF và HPM có thể xử lý đồng thời nhiều mối đe dọa trong phạm vi băng thông rộng.

Do đó, có sự quan tâm đáng kể đến DEW để giúp chống lại sự phổ biến của các hệ thống không người lái trên không, trên đất liền và trên biển, cũng như nhắm mục tiêu vào tên lửa đang bay hoặc vệ tinh trên quỹ đạo. Mỹ. quân đội và những người khác cũng đã xem xét DEW không gây chết người cho mục đích kiểm soát đám đông, an ninh chu vi và từ chối khu vực — ví dụ bằng cách tạo ra cảm giác nhiệt độ cực cao tạm thời và không gây hại trên da người hoặc sử dụng thiết bị âm thanh để buộc mọi người rời khỏi khu vực — mặc dù điều này vẫn còn gây tranh cãi. Ngoài các ứng dụng quân sự, một số công ty đã đề xuất sử dụng tia laser trên mặt đất cho mục đích dân sự và thương mại, chẳng hạn như các nhiệm vụ loại bỏ mảnh vụn đang hoạt động để bắn vào 'rác không gian' gây rủi ro cho các vệ tinh gần đó trong quỹ đạo Trái đất thấp ngày càng tắc nghẽn.

CÂN BẰNG LỢI ÍCH, HẠN CHẾ VÀ BIỆN PHÁP ĐỐI PHÓ

Các quốc gia cạnh tranh đang đổ rất nhiều đầu tư vào DEW bởi vì, nếu công nghệ có thể hoàn thiện, những hệ thống như vậy có tiềm năng làm nghiêng cả tính toán quân sự và kinh tế của chiến tranh hiện đại theo hướng có lợi cho người dùng. Các hệ thống HEL và HPRF/HPM mang lại hiệu quả tấn công mục tiêu ở tốc độ ánh sáng, sử dụng nguồn năng lượng thay vì đạn dược truyền thống. So với các lựa chọn thay thế dựa trên súng hoặc tên lửa truyền thống, những đặc điểm này của DEW hứa hẹn tăng độ chính xác, tốc độ giao chiến, độ sâu băng đạn và tính linh hoạt để tái sử dụng vũ khí chống lại nhiều mục tiêu khác nhau.

Hiện tại, DEW tương đối lớn, dựa vào nguồn năng lượng lớn và nền tảng ổn định như dàn pháo mặt đất hoặc tàu hải quân. Nhưng trong tương lai, các hệ thống lưu trữ năng lượng thu nhỏ và hiệu quả hơn có thể cho phép triển khai trên tất cả các lĩnh vực—với Hoa Kỳ. và các chương trình máy bay chiến đấu thế hệ tiếp theo của châu Âu nhằm tích hợp những loại vũ khí đó vào máy bay chiến đấu trong tương lai. Việc giảm sự phụ thuộc vào đạn động học phải được bổ sung liên tục cũng sẽ giảm áp lực lên hậu cần quân sự và sản xuất công nghiệp, cho phép các lực lượng được triển khai ở tiền phương hoạt động lâu hơn mà không cần tiếp tế đạn dược, miễn là họ được tiếp cận với các nguồn năng lượng phù hợp.

Những cân nhắc về mặt quân sự này lần lượt có những tác động quan trọng về mặt chi phí. Sau cuộc thử nghiệm DragonFire gần đây, Bộ Quốc phòng Anh báo cáo rằng HEL có thể bắn trúng mục tiêu có kích thước bằng một đồng xu nhỏ ở khoảng cách một km và việc bắn nó trong 10 giây sẽ sử dụng năng lượng tương đương để chạy một máy sưởi di động trong nhà trong một giờ - nghĩa là mỗi lần bắn tia laser có giá khoảng £10 ($12-13). Điều này hoàn toàn trái ngược với hàng trăm nghìn, thậm chí hàng triệu đô la mà một hệ thống phòng không hoặc đánh chặn tên lửa tinh vi có thể tiêu tốn. Những khoản này hiện đang được Israel, Nga và Ukraine chi tiêu với số lượng lớn; và bởi Hoa Kỳ và lực lượng hải quân Anh được triển khai để bảo vệ hoạt động vận chuyển thương mại khỏi các cuộc tấn công của Houthi do Iran hậu thuẫn ở Biển Đỏ.

Năng lực sản xuất đạn dược bị hạn chế chặt chẽ bất chấp những nỗ lực toàn cầu đang diễn ra nhằm tăng cường năng lực này. Máy bay không người lái và tên lửa giá rẻ đã làm thay đổi tính toán kinh tế về tấn công và phòng thủ theo hướng có lợi cho những bên sử dụng số lượng lớn hệ thống không người lái và đạn dược giá rẻ để áp đảo các hệ thống phòng không và tên lửa phức tạp hơn. Do đó, các công nghệ DEW trưởng thành hứa hẹn những cách tiết kiệm chi phí hơn để đối phó với nhiều mối đe dọa khác nhau, đặc biệt là các tên lửa và máy bay không người lái này.

Đồng thời, DEW không phải là thuốc chữa bách bệnh. Những vũ khí tương lai như vậy là chủ đề của sự cường điệu đáng kể về công nghệ, và vẫn còn những rào cản về kỹ thuật, tài chính, chính trị và học thuyết đối với sự trưởng thành và triển khai thành công của chúng trên quy mô lớn trên chiến trường.

Những hạn chế về mặt vật lý bao gồm yêu cầu HEL phải có tầm nhìn rõ ràng tới mục tiêu. Điều này giới hạn phạm vi của nhiều DEW và có nghĩa là hiệu suất tối ưu đòi hỏi một nền tảng ổn định, khả năng duy trì sự tập trung vào mục tiêu đang di chuyển trong thời gian đủ để phát huy tác dụng và không có mây, mưa, khói hoặc các biện pháp đối phó nhân tạo. Hệ thống điện tử cũng có thể được tăng cường để chống lại sự tấn công của HPRF hoặc HPM. Ngược lại, những kẻ tấn công có thể hy vọng áp đảo DEW bằng cả phương tiện kỹ thuật và sử dụng một số chiến thuật nhất định—ví dụ: bằng cách buộc người phòng thủ phải đối phó với số lượng lớn các vectơ đe dọa khác nhau cùng một lúc hoặc bằng cách truy đuổi hệ thống chỉ huy và kiểm soát hoặc cảm biến giao nhiệm vụ cho DEW. . Người sử dụng DEW cũng phải lưu ý đến khả năng xảy ra thiệt hại phụ (ví dụ: làm chói mắt hoặc làm hỏng một vệ tinh thân thiện đằng sau mục tiêu trong khí quyển) cũng như các mối lo ngại về an toàn, đạo đức và pháp lý, mặc dù những cân nhắc như vậy tất nhiên là đúng đối với vũ khí động học. . Và mặc dù đã có những tiến bộ đáng kể trong công nghệ pin và siêu tụ điện cung cấp năng lượng cho bất kỳ DEW nào, việc tạo ra, lưu trữ, truyền tải và sử dụng một lượng lớn năng lượng trong điều kiện chiến trường khắc nghiệt vẫn là một thách thức cả về kỹ thuật và hậu cần.

Với những triển vọng hỗn hợp này, DEW không còn là 'viên đạn bạc'. Tuy nhiên, nếu những công nghệ này tiếp tục phát triển, chúng có thể đóng góp quan trọng và cần thiết trong bộ công cụ rộng hơn, giúp giảm thiểu mối đe dọa ngày càng tăng trên không và tên lửa đối với các lực lượng quân sự và các mục tiêu dân sự.

Để thực hiện lời hứa này, DEW cần được phát triển hơn nữa để trở nên di động hơn, đáng tin cậy hơn và giá cả phải chăng hơn. Điều này nên được kết hợp với tất cả các hướng phát triển khác tạo nên năng lực quân sự trưởng thành, bao gồm cơ sở hạ tầng, hậu cần, học thuyết và huấn luyện phù hợp. DEW sau đó nên được xếp lớp cùng với các hệ thống phòng thủ tên lửa, pháo binh, súng cối và phòng không và tên lửa khác, bao gồm sự kết hợp của các cảm biến, súng, tên lửa và nền tảng khác nhau, như một phần của cái mà quân đội Anh gọi là 'phòng thủ tên lửa và phòng không tích hợp' ' '. Điều này cho phép một cách tiếp cận toàn diện để đối phó với các mối đe dọa khác nhau từ máy bay không người lái giá rẻ đến máy bay phức tạp hoặc tên lửa hành trình và tên lửa đạn đạo, ở các độ cao, tốc độ và mức chi phí khác nhau.

Phòng không và phòng thủ tên lửa tích hợp đã nổi lên như một ưu tiên hàng đầu của NATO và các cường quốc khác, với sự thiếu hụt đáng báo động về năng lực phòng không và tên lửa hiện đại cũng như các dây chuyền sản xuất liên quan do cuộc giao tranh giữa Nga và Ukraine kể từ tháng 2 năm 2022. Để giải quyết thách thức này đòi hỏi phải có không chỉ là các giải pháp kỹ thuật mới hào nhoáng như DEW - chẳng hạn, Trung tâm Phòng thủ Tên lửa của Vương quốc Anh nói về phòng thủ tên lửa trên năm trụ cột, bao gồm các biện pháp không phổ biến vũ khí hạt nhân, ngăn chặn, phản công, phòng thủ chủ động và các biện pháp phòng thủ thụ động. Điều này có nghĩa là giải quyết các mối đe dọa cả 'trái và phải khi phát động': truy đuổi khả năng và sự sẵn sàng tấn công của kẻ thù ngay từ đầu, hoặc nếu thất bại, tìm cách đánh chặn, từ chối hoặc giảm thiểu tác động của một nỗ lực tấn công một lần. nó đã được đưa ra.

Tuy nhiên, DEW cung cấp một lớp mới tiềm năng cho khái niệm này và một phương tiện tiết kiệm chi phí hơn để đối phó với các mối đe dọa gia tăng nhanh chóng. Điều này sẽ giải phóng nhiều vũ khí động học, truyền thống hơn cho các mục đích khác và giảm bớt một số áp lực lên dây chuyền sản xuất đạn dược vốn đã quá căng thẳng của phương Tây. Sự thay đổi này có thể mang lại lợi ích trực tiếp cho các hoạt động hiện đang được tiến hành để bảo vệ Ukraine hoặc Biển Đỏ. Từ cuộc thử nghiệm DragonFire thành công ở Vương quốc Anh cho đến cuộc thử nghiệm gần đây ở Hoa Kỳ. và việc hải quân Pháp triển khai DEW trên tàu, thật tích cực khi thấy năng lượng đó được hướng vào năng lượng định hướng. Các đồng minh NATO đang đạt được tiến bộ khó khăn trong cuộc đua giành lợi thế công nghệ đang diễn ra này.

James Black là trợ lý giám đốc quốc phòng và an ninh tại RAND Europe, chi nhánh châu Âu của RAND, một viện nghiên cứu phi lợi nhuận hoạt động nhằm cải thiện chính sách và ra quyết định.

https://www.rand.org/pubs/commentary/2024/01/directed-energy-the-focus-on-laser-weapons-intensifies.html

***

Directed Energy: The Focus on Laser Weapons Intensifies

DragonFire laser directed energy weapon fires during a trial of the weapon by the UK Ministry of Defense (MOD) at the MOD's Hebrides Range, January, 2024 , photo by UK Ministry of Defence/Open Government Licence

The robotic craft swoops in low, closing on its target. The enemy's sensors try to get a fix, as the planet surface races past below. In an instant, a beam reaches out from below at the speed of light, the high-powered laser burning through its target. This is not Star Wars: this is Scotland, last week, where the UK Ministry of Defence and its industry partners conducted the first successful firing of their DragonFire laser weapon against an aerial target.

With this trial, the culmination of £100 million of investment to date, the United Kingdom joined other nations racing to develop and deploy what are known in military parlance as directed energy weapons (DEW). Though the technology is yet to mature, the United States has begun to deploy early laser weapons on several of its naval destroyers, as well as testing ground- and air-based versions.

Following the October 7 attacks by Hamas, Israel has sought to expedite development of its own Iron Beam laser weapon to help shoot down incoming rockets and drones, augmenting the kinetic interceptors of its Iron Dome missile defence system. China, Russia, France, India, Turkey, Iran, South Korea, Japan, and others are investing in their own national programmes, with varying degrees of progress.

But why such interest in directed energy weapons, once considered in the realm of science fiction? And how to separate the considerable hype about these futuristic-sounding technologies from their more-nuanced impacts on the real-world battlefields of today and tomorrow?

BRINGING DIRECTED ENERGY INTO FOCUS

Lasers are only one type of DEW, a broad category that encompasses efforts to harness and weaponise different parts of the electromagnetic spectrum. Electronic warfare (EW) has been a growing feature of modern conflict for over a century. Since the advent of radio and subsequent development of radar, militaries have exploited different frequencies for communications and intelligence-gathering purposes. Low-energy lasers have similarly been used for range-finding and targeting, enabling precision weapons to be guided into a target by forces on the ground and reducing the risk of friendly fire or civilian casualties.

In the constant race between measure and countermeasure, military powers have also developed jammers, spoofing tools, and other increasingly sophisticated means of conducting electronic attack or using electronic countermeasures to gain a battlefield advantage. This back-and-forth is still playing out today in Ukraine, with both Russian and Ukrainian forces deploying a wide range of EW capabilities as part of their reconnaissance-strike and air defence systems.

Militaries and societies have also become aware of the potential threat from electromagnetic pulses such as those generated through high-altitude detonations of a nuclear warhead. An undirected rather than directed energy weapon, these have fortunately not yet been used in war because they indiscriminately damage all unshielded electronics in a target area and can be confused with—and thus lead to an escalation to—a nuclear exchange.

Building on these trends, technology programmes have sought to make DEW a reality. In the 1980s, the Reagan administration famously sought to develop more-powerful lasers to defend the United States against Soviet missiles as part of the Strategic Defense Initiative. Ultimately, this did not work—a costly and failed effort often derisively dubbed “Star Wars”. Yet after decades of low-power devices being rolled out globally, recent years have seen increasing military investment and technological advances in high-energy lasers (HEL) and high-powered radiofrequency (HPRF) or microwave (HPM) systems.

These emerging categories of weapons are designed for a variety of targets. Emitting a stream of photons, HELs are useful for engaging fast-moving targets within line-of-sight, such as destroying aerial or missile threats to ships, a base, or ground forces. Even at lower power settings, lasers can dazzle the sensitive electro-optical sensors on their targets (or, indeed, the human eye), blinding them and making it harder to manoeuvre safely or carry out their mission. Emitting radiofrequency waves, meanwhile, HPRFs and HPMs are useful for disrupting electronic systems, making them especially useful against military equipment, drones, and robotic systems. Unlike HELs, which focus on one target at a time, HPRFs and HPMs can engage multiple threats within a wide beamwidth simultaneously.

There is thus substantial interest in DEWs to help counter the proliferation of unmanned systems in the air, on land, and at sea, as well as for targeting missiles in-flight or satellites in orbit. The U.S. military and others have also looked at nonlethal DEWs for crowd control, perimeter security, and area denial purposes—for example by inducing a temporary and nondamaging sensation of extreme heat on human skin or using sonic devices to force people to leave an area—though this remains controversial. Beyond military applications, several companies have proposed using ground-based lasers for civil and commercial purposes, such as active debris removal missions to shoot at 'space junk' posing a risk to nearby satellites in an increasingly congested low-Earth orbit.

BALANCING BENEFITS, DRAWBACKS, AND COUNTERMEASURES

Competing nations are pouring so much investment into DEWs because, if the technology can be matured, such systems hold the potential to tip both the military and economic calculus of modern warfare in their users' favour. HEL and HPRF/HPM systems deliver an effect on target at the speed of light, drawing on an energy source rather than traditional munitions. Compared with traditional gun- or missile-based alternatives, these characteristics of DEW promise increased accuracy, speed of engagement, magazine depth, and flexibility to re-task the weapon against a variety of targets.

Currently, DEWs are comparatively large, relying on large power sources and stable platforms such as a ground battery or naval ship. But in future, miniaturised and more-efficient energy storage systems could enable their rollout across all domains—with the U.S. and European next-generation fighter programmes envisaging integrating such weapons into the fighter aircraft of the future. Reducing reliance on kinetic munitions that must be constantly replenished would similarly take pressure off military logistics and industrial production, enabling forward deployed forces to operate for longer without resupply of ammunition, so long as they had access to suitable energy sources.

These military considerations in turn have important cost implications. After its recent DragonFire trial, the UK Ministry of Defence reported that the HEL could hit a target the size of a small coin at a kilometre, and that firing it for 10 seconds used equivalent energy to running a domestic portable heater for an hour—meaning each shot of the laser costs around £10 ($12–13). This stands in stark contrast to the hundreds of thousands, or even millions, of dollars that a sophisticated air defence or missile interceptor can cost. These are currently being expended in large numbers by Israel, Russia, and Ukraine; and by U.S. and UK naval forces deployed to protect commercial shipping from Iran-backed Houthi attacks in the Red Sea.

Munitions production capacity is tightly constrained despite ongoing global efforts to ramp it up. Low-cost drones and rockets have swung the economic calculus of offence and defence in favour of those using large volumes of cheap unmanned systems and munitions to overwhelm more-sophisticated air and missile defences. Maturing DEW technologies therefore promise more cost-efficient ways of engaging a variety of threats, especially these rockets and drones.

At the same time, DEWs are far from a panacea. Such futuristic weapons are the subject of considerable technology hype, and there remain technical, financial, policy, and doctrinal barriers to their successful maturation and deployment at scale on the battlefield.

Physical limitations include the need for HELs to have a clear line of sight to the target. This limits the range of many DEWs and means that optimal performance demands a stable platform, the ability to remain focused on a moving target for sufficient time to deliver effect, and no cloud, rain, smoke, or manmade countermeasures. Electronic systems can also be hardened against attack by HPRFs or HPMs. Conversely, attackers can hope to overwhelm DEWs both through technical means and use of certain tactics—for instance, by forcing defenders to deal with large numbers of different threat vectors at once, or by going after the command and control or sensor systems tasking the DEWs. Users of DEWs must also be mindful of the possibility of collateral damage (e.g., dazzling or damaging a friendly satellite behind an in-atmosphere target), and of safety, ethical, and legal concerns, though such considerations are of course true for kinetic weapons. And while there have been considerable advances in the battery and supercapacitor technologies that power any DEW, generating, storing, transmitting, and using large amounts of energy in austere battlefield conditions remains both a technical and logistical challenge.

BUILDING TOWARDS INTEGRATED AIR AND MISSILE DEFENCE

Given these mixed prospects, DEWs are far from a 'silver bullet'. But, if these technologies continue to progress, they can make a vital and urgently needed contribution within a wider toolkit, helping mitigate the increasing air and missile threat to military forces and civilian targets.

To fulfil this promise, DEWs need to be further developed to become more mobile, reliable, and affordable. This should be combined with all the other lines of development that make up a mature military capability, including appropriate infrastructure, logistics, doctrine, and training. DEWs should then be layered alongside other counter-rocket, artillery, mortar, and air and missile defence systems, including a mix of different sensors, guns, missiles, and platforms, as part of what the UK military calls 'integrated air and missile defence'. This enables a holistic approach to dealing with different threats from cheap drones to sophisticated aircraft or cruise and ballistic missiles, at varying altitudes, speeds, and levels of cost.

Integrated air and missile defence has emerged as a key priority for NATO and other powers, with alarming shortfalls in the capacity of modern air and missile defences and the associated production lines exposed by the fighting between Russia and Ukraine since February 2022. Addressing this challenge requires more than just flashy new technical solutions such as DEWs—the United Kingdom's Missile Defence Centre, for instance, talks of missile defence across five pillars, encompassing nonproliferation, deterrence, counter force, active defence, and passive defence measures. This means tackling threats both 'left and right of launch': going after the enemy's ability and willingness to launch an attack in the first place, or, if that fails, seeking to intercept, deny, or mitigate the effects of an attempted strike once it has been launched.

Still, DEWs offer a potential new layer to this concept and a more cost-efficient means of dealing with fast-proliferating threats. This would free more traditional, kinetic weapons for other purposes, and relieve some of the pressure on the West's already-stretched munitions production lines. This change could directly benefit operations of the kind currently underway to defend Ukraine or the Red Sea. From the successful DragonFire trial in the United Kingdom to recent U.S. and French naval deployments of shipborne DEWs, it is positive to see such energy being directed at directed energy. Hard-fought progress is being made by NATO Allies in this continuing race for technological advantage.

James Black is assistant director of defence and security at RAND Europe, the European arm of RAND, a nonprofit research institute that works to improve policy and decisionmaking.

Commentary gives RAND researchers a platform to convey insights based on their professional expertise and often on their peer-reviewed research and analysis.