L'aereo elegante, davvero più razzo che aereo, caduto dall'ala di un B-52 prima di sparare nel cielo sopra Point Mugu Sea Range al largo della costa della California, lasciando un lungo, scia bianca nella sua scia.

L'X-51A senza equipaggio ha raggiunto Mach 4.8, quasi cinque volte la velocità del suono, con l'aiuto di un razzo solido. Poi l'aereo della Boeing Co. ha gettato a mare il booster e il suo motore sperimentale scramjet ha preso il sopravvento, aspirando aria altamente compressa per spingere il veicolo ancora più veloce, a una velocità ipersonica di circa 3, 400 miglia orarie, o Mach 5.1.

L'aereo ha fatto affidamento su quello scramjet per soli 3 minuti durante il volo di prova del 2013, ma i ricercatori affermano che una tecnologia affidabile che spinge gli aerei a velocità ipersoniche di Mach 5 o superiori potrebbe essere operativa entro 10 anni, inizialmente per l'uso in missili.

La posta in gioco è alta.

Il Pentagono vede le armi ipersoniche come un potenziale punto di svolta che potrebbe dare loro, o un avversario, il tipo di vantaggio che gli aerei stealth o le bombe intelligenti hanno fatto nei decenni passati. I missili ipersonici sarebbero estremamente difficili da abbattere, arrivando con poco o nessun preavviso e manovre per evitare le difese.

Russia e Cina stanno anche sviluppando missili ipersonici, e a novembre, ci sono state segnalazioni che la Cina aveva iniziato a costruire la galleria del vento più veloce del mondo per testare aerei e armi ipersonici.

"Sono anche profondamente preoccupato per i pesanti investimenti della Cina nella prossima ondata di tecnologie militari, compresi missili ipersonici, " Amm. Harry Harris Jr., capo del comando del Pacifico degli Stati Uniti della Marina, ha detto la scorsa settimana davanti a una commissione per i servizi armati della Camera. "Se gli Stati Uniti non tengono il passo, (U.S. Pacific Command) lotterà per competere con l'Esercito di Liberazione Popolare sui futuri campi di battaglia".

Come per i programmi precedenti, compresa la tecnologia stealth e la ricerca sui missili balistici, La California meridionale potrebbe essere pronta ad assumere un ruolo guida nel suo sviluppo.

Agenzia per i progetti di ricerca avanzata della difesa, o DARPA, la stessa agenzia che ha contribuito allo sviluppo di Internet, e l'Air Force stanno conducendo un programma chiamato Hypersonic Air-breathing Weapon Concept. Ha premiato imprese della difesa, tra cui Raytheon Co. e Lockheed Martin Corp., contratti per lavorare su tecnologie che consentirebbero un missile da crociera ipersonico lanciato dall'aria "efficace e conveniente".

Anche la società aerospaziale Orbital ATK Inc. è stata recentemente selezionata per prendere parte a un progetto di motore aeronautico ipersonico con DARPA, mentre i produttori di aerei militari hanno discusso i propri concetti per gli aerei ipersonici.

termine più vicino, il Dipartimento della Difesa è pronto per iniziare a testare un proiettile iperveloce per sistemi di cannoni che potrebbero raggiungere velocità vicine a Mach 6, secondo i rapporti. Il proiettile potrebbe avere implicazioni per la futura difesa missilistica.

Ipersonici affidabili non solo potrebbero spingere un missile a velocità incredibili che lo rendono più difficile da abbattere, ma potrebbe anche consentire una maggiore manovrabilità ad altitudini insolite, sia più vicino al suolo che molto più in alto rispetto alla portata degli attuali sistemi di difesa missilistica, secondo un rapporto di Rand Corp. pubblicato lo scorso anno.

"C'era questo vecchio detto che l'ipersonica era il futuro e lo sarebbe sempre stata, "ha detto Kevin Bowcutt, membro tecnico senior e capo scienziato per l'ipersonica alla Boeing, che ha ideato il concept design originale per l'X-51A nel 1995. "Ora la gente ci crede. È reale".

Gli Stati Uniti.' l'attuale enfasi tecnologica sull'ipersonica è multiforme. Storicamente, gli Stati Uniti sono stati leader in questo campo, e la tecnologia è promettente. Ma lo sviluppo non è guidato da una specifica esigenza di missione, disse James Acton, co-direttore del programma di politica nucleare presso il think tank Carnegie Endowment for International Peace.

Altri analisti hanno affermato che l'attuale spinta verso l'ipersonico potrebbe essere un tentativo di scoraggiare altri paesi dal considerare attacchi missilistici ipersonici.

Ma per sviluppare la tecnologia ipersonica funzionale, gli Stati Uniti dovranno sviluppare sistemi e materiali per motori in grado di funzionare a velocità e temperature elevate per lunghi periodi di tempo. Quel costo di ricerca e sviluppo da solo sarebbe significativo, e non includerebbe nemmeno i miliardi di dollari necessari per sviluppare veicoli operativi, dicono gli esperti.

Decine di miliardi di dollari potrebbero essere spesi in contratti ipersonici tra il 2020 e il 2035 se la ricerca "si concretizza in programmi di armi reali, " ha detto Loren Thompson, un analista aerospaziale del think tank del Lexington Institute, che riceve finanziamenti da Lockheed Martin e Boeing.

Potrebbe essere un vantaggio per la California meridionale.

Thompson ha affermato che la regione ospita centri di ricerca chiave per l'industria e il governo degli Stati Uniti, come la struttura segreta Palmdale Skunk Works di Lockheed Martin e la base aeronautica di Edwards, che potrebbero renderla il centro per la ricerca ipersonica. Boeing ha affermato che il lavoro ipersonico è già stato svolto nella sua struttura di Huntington Beach, così come a St. Louis e Seattle.

I principali programmi di ricerca e sviluppo del passato hanno portato migliaia di posti di lavoro nella regione. Quando il bombardiere stealth B-2 raggiunse il picco di produzione nel 1992, il costruttore di aerei Northrop ne aveva 9, 000 lavoratori a Pico Rivera e 3, 000 in più a Palmdale.

Lo sviluppo statunitense dell'ipersonica risale agli anni '40, quando il JPL ha attaccato un razzo WAC Caporal nel muso di un razzo tedesco V-2 per creare un razzo a due stadi come parte del programma Bumper dell'esercito. Lanciato dalla gamma di missili White Sands del New Mexico nel 1949, il razzo ha raggiunto 5, 150 miglia orarie, o circa Mach 6.7.

Un altro importante passo avanti arrivò negli anni '50 e '60 con il programma X-15, velivoli sperimentali con propulsione a razzo che hanno raggiunto una velocità massima di Mach 6.7 e sono stati progettati per far progredire la comprensione del volo ipersonico.

I dati dei voli di prova hanno contribuito a influenzare il design del veicolo spaziale della capsula Apollo e del razzo Saturn V che ha portato gli astronauti sulla luna.

La navetta spaziale, che ha volato dal 1981 al 2011, raggiunse anche velocità ipersoniche rientrando nell'atmosfera terrestre, portando allo sviluppo di piastrelle ceramiche termoassorbenti e grandi, bordi arrotondati per abbassare le temperature di rientro.

Ma nonostante questi sviluppi incrementali, hypersonics researchers say there are still big technical hurdles to solve, especially in materials science.

When reentering the Earth's atmosphere, the outer surface of the space shuttle orbiter encountered temperatures of nearly 3, 000 degrees Fahrenheit. Aircraft-grade aluminum melts at a temperature about three times less than that, and the structure of a plane would fail at even lower temperatures.

One possible solution are materials such as titanium or nickel-based alloys, which can be used at speeds slightly beyond Mach 5. Past that, ceramic-matrix composites, a more exotic blend of strong, lightweight fibers, may be an answer.

"The better you can predict a heat load, the better you can come up with materials or structure to handle that heat load, " said Stuart A. Craig, an assistant professor in the aerospace and mechanical engineering department at the University of Arizona who researches hypersonic aerodynamics.

Development of a larger scramjet engine—formally known as a supersonic combustion ramjet—also has been challenging. While rockets can get a vehicle to hypersonic speeds, they are too large, heavy and inefficient to use in lighter missiles or aircraft.

Enter the scramjet—an air-breathing engine that can provide the boost needed to reach speeds greater than Mach 5 but is lighter and more efficient. Unlike a rocket, a scramjet does not need to carry its own tank of oxygen to burn with fuel, which is typically a hydrocarbon or hydrogen. Anziché, it uses the air in the atmosphere to serve as an oxidizer for the propellant.

"You can't afford to build all these big rockets every time you want to fly a hypersonic glide vehicle or a cruise missile, " said George Nacouzi, senior engineer at Rand Corp. and an expert on missile development. "It's just not practical."

Scramjets typically start working at speeds of about Mach 5, when the air flow is still supersonic and is highly compressed. NASA's X-43A aircraft program last decade proved that scramjets could work, though on a smaller scale than a typical plane.

Scaling up can be challenging, said Boeing's Bowcutt, who developed his X-51A design while at Rockwell International, which was later acquired by Boeing. Since wind tunnels can be limited in size, engineers must also rely more on computer simulations, which can't necessarily give full verification of a concept in real-world conditions.

But new technological developments have helped make some of these issues easier to solve. In a recent presentation at an aerospace technology conference, Lockheed Martin Skunk Works Vice President Jack O'Banion said increased computer-processing power and digital tools helped the defense giant design a scramjet engine in 3-D for a plane concept known as the SR-72.

Lockheed Martin has said this hypersonic aircraft concept could travel at speeds as high as Mach 6 and be operational by 2030. A Lockheed executive recently disputed speculation that the SR-72 already exists, saying the company's focus was on hypersonic weapons systems. (The name is a nod to Lockheed's stealthy SR-71 Blackbird, which first flew in 1964 and reached average speeds of 2, 200 mph.)

With digital-printing manufacturing, O'Banion said the company could integrate the scramjet engine with an "incredibly sophisticated cooling system, " allowing the engine to withstand multiple firings for routine operations. No moving parts would be involved.

"It would have melted down into slag if we tried to produce it five years ago, " Egli ha detto.

With all of these challenges, many researchers say hypersonics probably will be developed first for missiles and later for manned aircraft.

But don't expect to book a seat on a hypersonic passenger jet anytime soon, as commercial applications of the technology could be at least 30 years away, said Nacouzi of Rand Corp.

That timeline would depend on the business case for hypersonic travel, which would presumably command premium ticket prices. The example of the Concorde passenger jet isn't exactly promising. An air disaster claimed 113 lives in 2000, temporarily grounding the fleet, but the high costs of operating the jet amid the slower market for air travel after the Sept. 11 attacks were what led to the plane's ultimate retirement in 2003.

"It's much easier to start with missiles, " Nacouzi said. "They're simpler than aircraft. An aircraft has much more systems involved."

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