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Technologies émergentes au-delà de 2035 pour l’armée de Terre

Évaluation technologique fondée sur des scénarios pour les futures contingences militaires

L’avenir est très incertain, mais il est important pour l’armée de terre d’essayer d’anticiper les développements mondiaux et les changements technologiques futurs.

L’objectif de ce travail de prévision est d’aider l’armée américaine à se préparer à des environnements opérationnels changeants, y compris des environnements auxquels elle n’a peut-être pas été confrontée de manière intensive dans le passé, comme par exemple des conditions météorologiques extrêmes dues au changement climatique.

Dans ces conditions opérationnelles et dans d’autres, les technologies émergentes pourraient aider l’armée de terre à réussir ses missions clés et à promouvoir les intérêts des États-Unis. Les prévisions pourraient également aider l’armée à mieux comprendre et anticiper les types de conflits auxquels elle pourrait être confrontée, ainsi que les caractéristiques des principaux adversaires, et les défis de niveau opérationnel qui pourraient être en jeu.

La préparation et la planification des futures contingences sont particulièrement importantes dans le contexte de ressources limitées dans un environnement budgétaire austère où l’armée doit déjà aujourd’hui prendre des décisions difficiles sur la façon dont elle consacre ses ressources.

Ce rapport présente le développement et la mise en œuvre d’un processus de cartographie technologique pour aider l’armée de terre à comprendre les implications des principales technologies émergentes qui pourraient être cruciales pour les missions de l’armée de terre dans les années 2035 à 2050.

Scénarios illustratifs à travers les mondes futurs. RAND report : Emerging Technology Beyond 2035. Scenario-Based Technology Assessment for Future Military Contingencies.

Cette analyse a donné lieu à un ensemble de domaines de recherche technologique tels que le domaine physique, le domaine biologique et le domaine de l’information. Ces domaines de recherche technologique comprennent :

– l’énergie dirigée
– l’hypersonique
– l’énergie
– la sécurité alimentaire et de l’eau
– matériaux et fabrication
– transport de masse
– technologies quantiques
– systèmes autonomes et robotique
– matériel informatique et puces
– position, navigation et synchronisation (PNT)
– technologies spatiales
– biotechnologie
– biologie synthétique
– IA
– analyse des données massives
– technologies de communication
– sécurité numérique
– la manipulation de l’information et de la perception
– réalité virtuelle et augmentée

Technologies quantiques

La science quantique combine des éléments de mathématiques, d’informatique, d’ingénierie et de sciences physiques pour étudier les photons et les électrons, les plus petites particules de matière et d’énergie. Les technologies quantiques peuvent être divisées en trois applications : l’informatique, les communications et la détection. L’informatique quantique constituera une menace distincte pour les systèmes qui reposent sur la cryptographie à clé publique, rendant vulnérables toutes les données actuelles et futures. Les communications quantiques permettraient d’établir des communications qui ne peuvent être interrompues, améliorant ainsi la sécurité des communications contre l’interception et l’écoute.

Les capteurs quantiques pourraient également contribuer à l’amélioration des systèmes de navigation inertielle, permettant aux sous-marins de fonctionner sans sonar actif (ce qui complique la capacité de l’adversaire à trouver et à attaquer les sous-marins). Comme beaucoup d’autres, l’armée investit massivement dans les technologies quantiques, à la fois en finançant des efforts de recherche et en créant de nouveaux organismes, postes et programmes dédiés à cet espace.

Parmi les exemples, citons les travaux menés par l’U.S. Army Combat Capability Development (DEVCOM) et le Center for Distributed Quantum Information de l’Army Research Laboratory, axés sur l’amélioration de la détection et des méthodes de construction de réseaux de communication quantiques, ainsi que le centre de recherche récemment créé par l’Army Research Office et le Laboratory for Physical Sciences de la National Security Agency, qui fait partie de la National Quantum Initiative, un plan fédéral coordonné visant à accélérer et à faire progresser les études et les applications axées sur la technologie quantique.

Il convient de noter que, bien qu’elles suscitent un intérêt considérable de la part de pratiquement tous les secteurs et qu’elles aient la capacité de transformer véritablement l’espace de combat, même les experts ne sont pas d’accord sur la faisabilité de ces technologies dans des délais précis. En bref, les avancées quantiques sont peut-être perpétuellement à l’horizon. Au cours des 20 prochaines années, il est probable que peu (voire aucune) de ces technologies ne progresseront au point de pouvoir être déployées à des fins de soutien aux opérations de combat.

Biotechnologie

L’armée de terre investit massivement dans la biotechnologie, tout comme les autres services. La biologie synthétique, en particulier, reste un domaine de recherche prioritaire au sein de l’armée et dans l’ensemble du ministère de la défense. Le laboratoire de recherche de l’armée a mis en place le programme de recherche essentiel Transformational Synthetic Biology for Military Environments, axé sur les matériaux auto-assemblés et auto-réparateurs, le camouflage actif et la production à la demande de matériaux en petites quantités.

L’Engineer Research and Development Center (ERDC) de l’armée de terre a l’habitude de modifier génétiquement des micro-organismes pour la détection biologique et la dégradation des contaminants (par exemple, les déversements de pétrole, les munitions). En dehors de la biologie synthétique, on assiste également à un développement important de dispositifs externes, tels que les exosquelettes, qui peuvent augmenter la force et les capacités individuelles des soldats dans des environnements austères.

Nombre de ces biotechnologies sont actuellement à un niveau de maturation qui permet leur déploiement sur le terrain dans leur état actuel, mais la poursuite de la R&D ne fera que continuer à améliorer ces technologies tout en en créant de nouvelles.

Transport spatial pour le P2P terrestre

Le secteur spatial développe actuellement une technologie P2P spatiale pour le transport d’un point à un autre sur la Terre. L’obtention d’une capacité opérationnelle pour le P2P spatial dépend de développements importants dans les technologies connexes.

Le secteur commercial travaille à l’amélioration des technologies de propulsion et d’atterrissage, à la réduction des coûts de lancement, de récupération et de remise en état et, ce qui est peut-être le plus important, au respect des niveaux de sécurité nécessaires à la viabilité commerciale.

L’accessibilité de la technologie dépendra fortement du succès des entreprises commerciales de P2P. Sans marché commercial, le DoD devrait payer un prix substantiel pour utiliser le P2P spatial comme mode de transport.

Du côté militaire, l’U.S. Space Force et l’AFRL dirigent le programme Rocket Cargo Vanguard pour tirer parti du développement des capacités de P2P spatial par le marché commercial. Bien que la U.S. Army Reserves n’ait actuellement aucun plan ni aucune capacité pour cette technologie et qu’elle s’en remette aux capacités traditionnelles de logistique et de réapprovisionnement par voie terrestre, aérienne et maritime dans un avenir prévisible, le programme Rocket Cargo Vanguard peut soutenir les capacités logistiques de l’U.S. Transportation Command.

Véhicules aériens-Futur VTOL (Décollage et atterrissage verticaux)

La technologie VTOL n’est pas nouvelle. Les hélicoptères et les giravions hérités du passé, comme les Chinooks et les Black Hawks, servent de véhicules aériens VTOL aux militaires depuis plusieurs décennies. Les principales technologies connexes, telles que les rotors, la propulsion, la connaissance de la situation grâce à l’intelligence artificielle et aux capteurs avancés, l’avionique, les communications et les matériaux composites avancés, progressent actuellement.

Les efforts de modernisation de l’armée de terre classent les VTOL en cinq ensembles de capacités, de léger à lourd, par le biais du programme FVL. Parmi ces capacités, l’armée se concentre actuellement sur les plateformes VTOL de transport léger et moyen.

Les ensembles de capacités 4 (transport lourd) et 5 (transport ultra-lourd) sont plus pertinents pour les défis de transport présentés dans le scénario de l’Arctique, compte tenu du nombre important de troupes, d’équipement et de fournitures en cause. Le calendrier de la capacité opérationnelle initiale pour les deux ensembles de capacités est incertain, avec des estimations officieuses allant jusqu’aux années 2060.

Systèmes d’armes autonomes (AWS)

Les politiques actuelles séparent les systèmes d’armes automatiques offensifs, également appelés systèmes d’armes autonomes létaux (LAWS), des systèmes d’armes automatiques défensifs. La communauté internationale n’a pas de consensus sur le développement des systèmes d’armes autonomes létaux, principalement en raison des considérations éthiques entourant ces systèmes d’armes. Malgré l’absence de consensus international, les développements de la technologie requise se poursuivent.

De nombreuses technologies pour les systèmes d’armes autonomes létaux dérivent de technologies dans les systèmes autonomes non létaux, qui ne font pas l’objet des mêmes critiques éthiques dans le pays et à l’étranger. Le développement futur des systèmes d’armes autonomes létaux sera basé sur des améliorations évolutives des technologies actuelles.

L’armée poursuit activement les technologies liées aux systèmes d’alerte avancés. L’investissement dans le développement technologique comprend la recherche sur les véhicules et les systèmes d’armes semi-autonomes et autonomes, bien que le jugement humain pour les capacités de ciblage et de tir reste le principal concept opérationnel.

RAND report : Emerging Technology Beyond 2035. Scenario-Based Technology Assessment for Future Military Contingencies.

Principales conclusions

L’approche spécifique de ce travail s’est concentrée sur une évaluation technologique basée sur des scénarios.

– Les principaux moteurs des mondes futurs sont ceux qui sont jugés les plus pertinents pour conditionner les environnements opérationnels et les adversaires futurs, les types de défis auxquels l’armée pourrait être confrontée, les types de technologies futures ayant des implications militaires, et des actions telles que les priorités de modernisation de l’armée et les décisions concernant l’investissement et l’intégration des technologies.

– Cinq scénarios illustratifs ont été développés en détail. Parmi ces cinq scénarios, celui de la bataille des profondeurs de l’Arctique est utilisé pour démontrer la mise en œuvre de l’évaluation des technologies.

– Le processus d’évaluation technologique développé dans ce travail fournit des étapes structurées pour traduire les scénarios en aperçus de mission et en défis clés, identifier les technologies candidates pour ces défis et, finalement, évaluer l’alignement des priorités de modernisation de l’armée sur les solutions technologiques candidates et les défis.

– L’application de l’évaluation technologique à ces scénarios a nécessité la prise en compte de technologies présentant un degré élevé d’incertitude.

Pour le scénario des profondeurs arctiques, les domaines technologiques des lubrifiants, du quantum, du transport spatial, des véhicules aériens, des systèmes d’armes autonomes (SAA) et de la biotechnologie ont été analysés.

– L’évaluation a révélé que de nombreuses priorités de modernisation de l’armée de terre sont alignées sur les principaux défis auxquels l’armée de terre serait confrontée dans le scénario – en particulier, les systèmes d’alerte avancée, la biotechnologie et les technologies quantiques.

– Cependant, certaines priorités actuelles de modernisation de l’Armée de terre présentaient un désalignement ou une absence d’alignement par rapport aux défis identifiés dans le scénario des profondeurs de l’Arctique – plus précisément, un désalignement autour des lubrifiants et des capacités de décollage et d’atterrissage verticaux.

– L’évaluation du scénario des profondeurs de l’Arctique a révélé qu’il n’y avait pas d’alignement entre les priorités de l’armée et le besoin potentiel de transport spatial point par point.

Recommandations

– L’armée de terre devrait établir des partenariats clés dans le secteur privé (par exemple, avec des chefs de file de l’industrie de l’énergie, du transport spatial, etc.) et avec des partenaires multinationaux (par exemple, des alliés clés au sein de l’OTAN) pour assurer la disponibilité et l’intégration de la technologie dont elle a besoin, en particulier pour les technologies identifiées comme des besoins critiques par l’évaluation technologique. Ces partenariats peuvent être soutenus par la création et le financement de centres d’excellence.

– En cas de décalage entre le développement technologique et les priorités de modernisation de l’armée, les dirigeants devraient envisager d’investir des ressources, de mettre à jour la doctrine et de mettre en œuvre des stratégies alternatives pour tirer parti des technologies identifiées comme des besoins critiques.

– Afin de fournir une perspective plus équilibrée si l’on souhaite établir des comparaisons entre les évaluations technologiques fondées sur des scénarios, le Army Futures Command devrait développer davantage ce portefeuille de scénarios pour inclure des scénarios où les progrès technologiques sont de nature évolutive. Cette étape permettrait aux parties prenantes de l’armée de terre de fournir une perspective plus large de l’évaluation des technologies à travers l’incertitude exogène du développement technologique.

– L’armée de terre devrait être prête à faire face à un large éventail d’éventualités et d’états mondiaux futurs où la technologie est diffuse et où les États-Unis n’ont pas d’avantage technologique. À cette fin, l’armée de terre devrait développer davantage le portefeuille de scénarios envisagés dans le cadre des activités d’évaluation des technologies.

– L’Armée de terre devrait tenir compte des résultats souhaités pour les évaluations technologiques futures afin de s’assurer que le concept technologique approprié est appliqué.

– L’armée de terre devrait tirer parti des méthodes d’évaluation des technologies pour répondre aux priorités de modernisation et aux lacunes en termes de besoins.

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