กองทัพสหรัฐฯพิจารณาประเด็นการป้องกันขีปนาวุธ (BMD) หลังสงครามโลกครั้งที่สองการศึกษาชี้ให้เห็นว่าการโจมตีจรวด V-2จะทำได้ยากเนื่องจากระยะเวลาบินสั้นมาก ทำให้มีเวลาเหลือน้อยในการส่งข้อมูลผ่าน เครือข่าย บัญชาการและควบคุมไปยังแบตเตอรี่ขีปนาวุธBell Labs ตั้งข้อสังเกตว่าขีปนาวุธระยะไกล แม้จะเร็วกว่า แต่มีระยะเวลาบินนานกว่า ซึ่งช่วยลดปัญหาเรื่องเวลาลงได้ ระดับความสูงที่สูงของพวกมันยังทำให้ตรวจจับได้ง่ายขึ้นด้วย เรดาร์ระยะไกล^{[ 20 ]}

สิ่งนี้นำไปสู่โครงการต่างๆ ต่อมา ได้แก่Nike Zeus , Nike-X , Sentinelและในที่สุดก็Safeguardซึ่งแต่ละโครงการมุ่งเป้าไปที่การป้องกันขีปนาวุธข้ามทวีปของโซเวียต โครงการเหล่านี้แพร่หลายมากขึ้นเนื่องจากภัยคุกคามที่เปลี่ยนแปลงไป โซเวียตอ้างว่ากำลังผลิตขีปนาวุธ "เหมือนไส้กรอก" และจำเป็นต้องใช้ขีปนาวุธมากขึ้นเรื่อยๆ เพื่อป้องกันกองเรือของพวกเขา มาตรการตอบโต้ต้นทุนต่ำ เช่นเรดาร์ล่อเป้าจำเป็นต้องใช้ขีปนาวุธสกัดกั้นเพิ่มเติม การประมาณการเบื้องต้นชี้ให้เห็นว่าต้องใช้เงิน 20 ดอลลาร์ในการป้องกันสำหรับทุกๆ 1 ดอลลาร์ที่โซเวียตใช้ในการโจมตี การเพิ่มMIRVในช่วงปลายทศวรรษ 1960 ยิ่งทำให้สมดุลเปลี่ยนไปในทิศทางของระบบโจมตีอัตราส่วนต้นทุนต่อการแลกเปลี่ยน ที่บิดเบี้ยวอย่างมากนี้ ทำให้ผู้สังเกตการณ์เสนอว่าการแข่งขันด้านอาวุธเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้^{[ 21 ]}

ประธานาธิบดีดไวต์ ดี. ไอเซนฮาวร์ขอให้DARPAพิจารณาแนวคิดทางเลือก โครงการ Defender ของพวกเขาได้ศึกษาแนวทางต่างๆ มากมายก่อนที่จะมุ่งเน้นไปที่โครงการ BAMBI โครงการ BAMBI ใช้ดาวเทียมที่บรรทุกตัวสกัดกั้นที่จะโจมตีขีปนาวุธข้ามทวีปของโซเวียตเมื่อมีการปล่อย การสกัด กั้นในช่วงเริ่มต้น นี้ ทำให้ MIRV ไร้ประสิทธิภาพ การโจมตีที่ประสบความสำเร็จจะทำลายหัวรบทั้งหมด ต้นทุนการดำเนินงานที่คาดการณ์ไว้สูงเกินไป และ ในที่สุด กองทัพอากาศสหรัฐฯก็ปฏิเสธแนวคิดนี้ การพัฒนาถูกยกเลิกในปี 1963 ^{[ 23 ] [ 24 ]}

ในช่วงปลายทศวรรษ 1960 ระบบป้องกันขีปนาวุธกลายเป็นประเด็นถกเถียงอย่างมาก การประชุมสาธารณะเกี่ยวกับระบบเซนติเนลมีผู้ประท้วงหลายพันคน ซึ่งสะท้อนให้เห็นถึงการต่อต้านการติดตั้งระบบที่เพิ่มมากขึ้น^{[ 25 ]}หลังจากความพยายามกว่าสามสิบปี มีเพียงระบบเดียวเท่านั้นที่ถูกสร้างขึ้น ฐานเดียวของระบบเซฟการ์ดดั้งเดิมเริ่มใช้งานได้ในเดือนเมษายน พ.ศ. 2518 แต่ถูกปิดลงในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2519 ^{[ 26 ]}

ระบบขีปนาวุธต่อต้านขีปนาวุธ A-35ของกองทัพโซเวียตถูกติดตั้งรอบกรุงมอสโกเพื่อสกัดกั้นขีปนาวุธ ของศัตรู ที่มุ่งเป้าไปยังเมืองหรือพื้นที่โดยรอบ ระบบ A-35 เป็นระบบ ABM ของโซเวียตเพียงระบบเดียวที่ได้รับอนุญาตภายใต้สนธิสัญญาขีปนาวุธต่อต้านขีปนาวุธ ปี 1972 ระบบนี้ได้รับ การพัฒนามาตั้งแต่ทศวรรษ 1960 และใช้งานตั้งแต่ปี 1971 ^{[ 27 ]}จนถึงทศวรรษ 1990 โดยมีขีปนาวุธสกัดกั้นนอกชั้นบรรยากาศA350 ที่ติดตั้งหัวรบนิวเคลียร์เป็นส่วนประกอบ

จอร์จ ชูลซ์ รัฐมนตรีต่างประเทศของเรแกนแนะนำว่าการบรรยายในปี 1967 โดยนักฟิสิกส์เอ็ดเวิร์ด เทลเลอร์เป็นพื้นฐานสำคัญของ SDI ในการบรรยาย เทลเลอร์พูดถึงแนวคิดในการป้องกันขีปนาวุธนิวเคลียร์โดยใช้อาวุธนิวเคลียร์โดยเฉพาะอย่างยิ่งW65และW71ซึ่ง W71 เป็นอุปกรณ์ความร้อน/รังสีเอ็กซ์ที่ได้รับการปรับปรุงซึ่งใช้กับขีปนาวุธสปาร์ตันในปี 1975 การบรรยายในปี 1967 จัดขึ้นที่ห้องปฏิบัติการแห่งชาติลอว์เรนซ์ลิเวอร์มอร์ (LLNL) และเรแกนได้เข้าร่วมฟังการบรรยายดังกล่าวไม่นานหลังจากที่เขาดำรงตำแหน่งผู้ว่าการรัฐแคลิฟอร์เนีย^{[ 28 ]}

การพัฒนาอาวุธเลเซอร์ในสหภาพโซเวียตเริ่มขึ้นในปี พ.ศ. 2507–2508 ^{[ 29 ]}แม้ว่าจะถูกจัดเป็นความลับในขณะนั้น แต่การศึกษาอย่างละเอียดเกี่ยวกับระบบเลเซอร์ในอวกาศของโซเวียตก็เริ่มขึ้นไม่เกินปี พ.ศ. 2519 ด้วยPolyusซึ่งเป็นต้นแบบแพลตฟอร์มอาวุธโคจรที่ใช้เลเซอร์คาร์บอนไดออกไซด์ขนาด 1 เมกะวัตต์ การพัฒนา แพลตฟอร์มขีปนาวุธ ต่อต้านดาวเทียม Kaskad ก็เริ่มต้นขึ้นเช่นกัน ^{[ 30 ] [ 31 ]}

ปืนใหญ่รีโวลเวอร์ ( Rikhter R-23 ) ถูกติดตั้งบน สถานีอวกาศ Salyut 3 ของโซเวียตในปี 1974 ซึ่งเป็นดาวเทียมที่ประสบความสำเร็จในการทดสอบยิงปืนใหญ่ในวงโคจร^{[ 32 ] [ 33 ]}

ในปี พ.ศ. 2522 เทลเลอร์ได้มีส่วนร่วมใน สิ่งพิมพ์ ของสถาบันฮูเวอร์โดยอ้างว่าสหรัฐอเมริกาจะต้องเผชิญกับสหภาพโซเวียตที่ฮึกเหิมขึ้นเนื่องจากงานด้านการป้องกันพลเรือนของ พวก เขา สองปีต่อมาในการประชุมที่อิตาลี เขาได้กล่าวอ้างเช่นเดียวกันเกี่ยวกับความทะเยอทะยานของพวกเขา ซึ่งคราวนี้ฮึกเหิมขึ้นด้วยอาวุธอวกาศแบบใหม่ ตามความเห็นที่เป็นที่นิยม ซึ่งเห็นพ้องกับนักเขียนฟรานเซส ฟิตซ์เจอรัลด์ไม่มีหลักฐานใดที่ยืนยันว่ามีการวิจัยดังกล่าวเกิดขึ้นจริง แต่เทลเลอร์กำลังส่งเสริมอาวุธล่าสุดของเขา คือเลเซอร์เอ็กซ์เรย์ซึ่งได้รับเงินทุนสนับสนุนอย่างจำกัด สุนทรพจน์ของเขาในอิตาลีเป็นความพยายามครั้งใหม่ในการสังเคราะห์ช่องว่างของขีปนาวุธ^{[ 34 ]}

ในปี พ.ศ. 2522 เรแกน^{[ 35 ]}ได้ไปเยี่ยมฐานบัญชาการNORAD ที่ Cheyenne Mountain Complexซึ่งเขาได้รู้จักกับระบบติดตามและตรวจจับที่ครอบคลุมไปทั่วโลกและในอวกาศ เขาประหลาดใจกับความคิดเห็นของพวกเขาที่ว่า แม้ว่าพวกเขาจะสามารถติดตามการโจมตีไปยังเป้าหมายแต่ละเป้าหมายได้ แต่พวกเขาก็ไม่สามารถหยุดยั้งมันได้ เรแกนรู้สึกว่าในกรณีที่มีการโจมตี ประธานาธิบดีจะตกอยู่ในสถานการณ์ที่เลวร้าย ต้องเลือกระหว่างการตอบโต้ทันทีหรือรับมือกับการโจมตีในขณะที่ยังคงรักษาความได้เปรียบในการรุก ชูลทซ์แนะนำว่าความรู้สึกไร้หนทางนี้ ประกอบกับแนวคิดการป้องกันของเทลเลอร์ รวมกันเป็นแรงผลักดันให้เกิด SDI ^{[ 28 ] : 261–62}

ในฤดูใบไม้ร่วงปี 1979 ตามคำขอของเรแกน พลโทแดเนียล โอ. เกรแฮมอดีตหัวหน้าDIAได้บรรยายสรุปให้เรแกนฟังเกี่ยวกับ BAMBI ที่ได้รับการปรับปรุงใหม่ ซึ่งเขาเรียกว่าHigh Frontierซึ่งเป็นเกราะขีปนาวุธที่ประกอบด้วยอาวุธภาคพื้นดินและอวกาศหลายชั้นที่สามารถติดตาม สกัดกั้น และทำลายขีปนาวุธได้ ซึ่งในทางทฤษฎีแล้วเป็นไปได้ด้วยเทคโนโลยีที่กำลังเกิดขึ้นใหม่ มันถูกออกแบบมาเพื่อแทนที่หลักการMAD ^{[ 36 ]} ในเดือนกันยายนปี 1981 เกรแฮมได้ก่อตั้ง กลุ่มวิจัย ขนาดเล็กในเวอร์จิเนียชื่อ High Frontier เพื่อดำเนินการวิจัยเกี่ยวกับเกราะขีปนาวุธต่อไปมูลนิธิ Heritageได้จัดหาพื้นที่วิจัยให้กับ High Frontier และเกรแฮมได้ตีพิมพ์รายงานในปี 1982 (ชื่อเรื่อง "High Frontier: กลยุทธ์ระดับชาติใหม่") ซึ่งตรวจสอบรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีการทำงานของระบบ^{[ 37 ]}

ตั้งแต่ช่วงปลายทศวรรษ 1970 กลุ่มอื่นได้ผลักดันการพัฒนา ICBM ที่ใช้เลเซอร์เคมีในวงโคจรที่มีกำลังสูง ซึ่งก็คือSpace Based Laser (SBL) การพัฒนาใหม่ภายใต้โครงการ Excaliburโดย "O-Group" ของ Teller ที่ LLNL ชี้ให้เห็นว่าเลเซอร์เอ็กซ์เรย์ เพียงตัวเดียว สามารถยิงขีปนาวุธได้หลายสิบลูกด้วยการยิงเพียงครั้งเดียว^{[ 38 ]}กลุ่มต่างๆ เริ่มประชุมกันเพื่อเตรียมแผนการสำหรับ ประธานาธิบดี เรแกนของสหรัฐฯ ที่กำลังจะเข้ารับตำแหน่ง

กลุ่มดังกล่าวได้เข้าพบกับเรแกนหลายครั้งในช่วงปี 1981 และ 1982 แต่ดูเหมือนว่าจะไม่ได้ผลมากนัก ในขณะที่การพัฒนาอาวุธโจมตีใหม่ๆ เช่น เครื่องบินทิ้งระเบิดB-1 Lancerและขีปนาวุธ MXยังคงดำเนินต่อไป อย่างไรก็ตาม ในต้นปี 1983 คณะเสนาธิการร่วมได้เข้าพบกับเรแกนและชี้แจงเหตุผลว่าทำไมพวกเขาอาจพิจารณาโยกย้ายงบประมาณบางส่วนจากด้านการโจมตีไปยังระบบป้องกันใหม่ๆ

จากการประเมินข่าวกรองระหว่างหน่วยงานของสหรัฐอเมริกาในปี 1983 หลักฐานที่ดีบ่งชี้ว่าในช่วงปลายทศวรรษ 1960 สหภาพโซเวียตกำลังพิจารณาอย่างจริงจังถึงแหล่งพลังงานนิวเคลียร์ทั้งแบบระเบิดและไม่ระเบิดสำหรับเลเซอร์^{[ 39 ]}

เมื่อวันที่ 23 มีนาคม พ.ศ. 2526 เรแกนประกาศ SDI ในสุนทรพจน์ที่ออกอากาศทางโทรทัศน์ทั่วประเทศ โดยระบุว่า "ผมขอเรียกร้องให้ชุมชนวิทยาศาสตร์ในประเทศนี้ ผู้ที่มอบอาวุธนิวเคลียร์ให้แก่เรา หันมาใช้ความสามารถอันยิ่งใหญ่ของพวกเขาเพื่อประโยชน์ของมนุษยชาติและสันติภาพโลก เพื่อมอบวิธีการที่จะทำให้อาวุธนิวเคลียร์เหล่านี้ไร้ประสิทธิภาพและล้าสมัย" ^{[ 40 ]}

ในปี พ.ศ. 2527 ได้มีการจัดตั้งองค์กรริเริ่มการป้องกันเชิงกลยุทธ์ (SDIO) ขึ้นเพื่อดูแลโครงการ โดยมีพลโทเจมส์ อลัน อับราฮัมสัน แห่ง กองทัพอากาศสหรัฐฯ ซึ่งเคยเป็นผู้อำนวยการโครงการกระสวยอวกาศ เป็นหัวหน้า ^{[ 2 ]}

นอกเหนือจากแนวคิดดั้งเดิมของ Heritage แล้ว ยังมีการพิจารณาแนวคิดอื่นๆ อีกด้วย ที่โดดเด่นได้แก่อาวุธลำแสงอนุภาคอาวุธนิวเคลียร์แบบระเบิดทรงกรวยรุ่นปรับปรุงและอาวุธพลาสมา ชนิดต่างๆ SDIO ได้ลงทุนในระบบคอมพิวเตอร์ การย่อขนาดชิ้นส่วน และเซ็นเซอร์

ในขั้นต้น โครงการนี้มุ่งเน้นไปที่ระบบขนาดใหญ่ที่ออกแบบมาเพื่อต่อต้านการโจมตีครั้งใหญ่ของโซเวียต สำหรับภารกิจนี้ SDIO มุ่งเน้นไปที่โซลูชัน "ไฮเทค" เช่น เลเซอร์ เกือบทั้งหมด ข้อเสนอของเกรแฮมถูกปฏิเสธซ้ำแล้วซ้ำเล่าโดยสมาชิกของกลุ่มเฮอริเทจ รวมถึงภายใน SDIO เองด้วย เมื่อถูกถามเกี่ยวกับเรื่องนี้ในปี 1985 อับราฮัมสันกล่าวว่าแนวคิดนี้ยังไม่พัฒนาและไม่ได้ถูกนำมาพิจารณา

ในปี 1986 แนวคิดที่ดูมีอนาคตหลายอย่างเริ่มล้มเหลว เลเซอร์เอ็กซ์เรย์ของเทลเลอร์ ซึ่งดำเนินการภายใต้โครงการเอ็กซ์ คาลิ เบอร์ ล้มเหลวในการทดสอบสำคัญหลายครั้งในปี 1986 และถูกกำหนดเป้าหมายไปใช้ในบทบาทต่อต้านดาวเทียม แนวคิดลำแสงอนุภาคได้รับการพิสูจน์แล้วว่าใช้งานไม่ได้ผล เช่นเดียวกับแนวคิดอื่นๆ อีกหลายอย่าง มีเพียงเลเซอร์บนอวกาศเท่านั้นที่ดูเหมือนจะมีหวังในการพัฒนาในระยะสั้น แต่ขนาดของมันก็ใหญ่ขึ้นเรื่อยๆ เนื่องจากการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิง

สมาคมฟิสิกส์อเมริกัน (APS) ได้รับการร้องขอจาก SDIO ให้จัดทำบทวิจารณ์เกี่ยวกับแนวคิดต่างๆ พวกเขาได้รวบรวมคณะผู้เชี่ยวชาญชั้นนำซึ่งประกอบด้วยนักประดิษฐ์เลเซอร์หลายคน รวมทั้งผู้ได้รับรางวัลโนเบลรายงานฉบับแรกของพวกเขาถูกนำเสนอในปี 1986 แต่ได้เผยแพร่สู่สาธารณะ (ในรูปแบบที่ถูกตัดทอน) ในต้นปี 1987 ^{[ 41 ]}

รายงานฉบับนี้พิจารณาระบบทั้งหมดที่อยู่ระหว่างการพัฒนาในขณะนั้น และสรุปว่าไม่มีระบบใดพร้อมสำหรับการใช้งานจริงเลย โดยเฉพาะอย่างยิ่ง พวกเขาระบุว่าระบบทั้งหมดต้องเพิ่มผลผลิตด้านพลังงานอย่างน้อย 100 เท่า และในบางกรณีอาจมากถึงหนึ่งล้านเท่า ในกรณีอื่นๆ เช่น Excalibur พวกเขาได้ปฏิเสธแนวคิดนี้ไปโดยสิ้นเชิง บทสรุปของพวกเขาระบุไว้อย่างง่ายๆ ว่า:

เราประเมินว่าผู้สมัครที่มีอยู่ทั้งหมดสำหรับอาวุธพลังงานตรง (DEW) จำเป็นต้องมีการปรับปรุงกำลังส่งออกและคุณภาพลำแสงอย่างน้อยสองลำดับขนาด (กำลังของ 10) ก่อนที่จะสามารถพิจารณาอย่างจริงจังสำหรับการใช้งานในระบบป้องกันขีปนาวุธ^{[ 41 ]}

พวกเขาสรุปว่าไม่มีระบบใดสามารถนำไปใช้เป็นระบบต่อต้านขีปนาวุธได้จนกว่าจะถึงศตวรรษหน้า^{[ 41 ]}

เมื่อเผชิญกับรายงานฉบับนี้และกระแสวิพากษ์วิจารณ์ในสื่อ SDIO จึงเปลี่ยนทิศทาง เริ่มตั้งแต่ปลายปี 1986 อับราฮัมสันเสนอว่า SDI จะใช้ระบบที่เขาเคยปฏิเสธไปก่อนหน้านี้เป็นพื้นฐาน ซึ่งก็คือ High Frontier เวอร์ชันหนึ่งที่ปัจจุบันตั้งชื่อว่า "ระบบป้องกันเชิงกลยุทธ์ สถาปัตยกรรมระยะที่ 1" ชื่อนี้บ่งบอกว่าแนวคิดนี้จะถูกแทนที่ด้วยระบบที่ทันสมัยกว่าในระยะต่อๆ ไป

ระบบป้องกันเชิงกลยุทธ์ (SDS) เป็นแนวคิด Smart Rocksในวงโคจรต่ำของโลก (LEO) โดยเพิ่มขีปนาวุธภาคพื้นดินที่ตั้งอยู่ในสหรัฐอเมริกา ขีปนาวุธเหล่านี้มีจุดประสงค์เพื่อโจมตีหัวรบที่ Smart Rocks พลาดเป้า เพื่อติดตามพวกมันที่อยู่ต่ำกว่าขอบฟ้าเรดาร์ SDS จึงเพิ่มดาวเทียม LEO มากขึ้นซึ่งจะส่งข้อมูลการติดตามไปยังทั้ง "โรงจอด" ในอวกาศและขีปนาวุธภาคพื้นดิน^{[ 42 ]}ต่อมาระบบภาคพื้นดินได้พัฒนามาจากแนวคิดนี้

จากนั้น LLNL ก็ได้นำเสนอ แนวคิด Brilliant Pebblesซึ่งโดยพื้นฐานแล้วเป็นการผสมผสานระหว่างเซ็นเซอร์บนดาวเทียมโรงจอดรถและสถานีติดตาม การพัฒนาด้านเซ็นเซอร์และไมโครโปรเซสเซอร์ทำให้สามารถบรรจุสิ่งเหล่านี้ลงในส่วนหัวของขีปนาวุธขนาดเล็กได้ การศึกษาในภายหลังชี้ให้เห็นว่าแนวทางนี้จะมีราคาถูกกว่า ปล่อยได้ง่ายกว่า และทนทานต่อการโจมตีตอบโต้ได้ดีกว่า และในปี 1990 Brilliant Pebbles จึงได้รับการคัดเลือกให้เป็นแบบจำลองพื้นฐานสำหรับ SDS เฟส 1

ในขณะที่ SDIO ดำเนินการตาม SDS สนธิสัญญาวอร์ซอก็กำลังแตกสลายอย่างรวดเร็ว ซึ่งจบลงด้วยการทำลายกำแพงเบอร์ลินในปี 1989 รายงานหลายฉบับเกี่ยวกับ SDS ได้พิจารณาเหตุการณ์เหล่านี้และแนะนำว่าการป้องกันขนาดใหญ่ต่อการยิงของโซเวียตจะกลายเป็นสิ่งที่ไม่จำเป็น อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีขีปนาวุธระยะสั้นและระยะกลางน่าจะแพร่หลายมากขึ้นเมื่อสหภาพโซเวียตแตกสลายและขายฮาร์ดแวร์ของตนออกไป หนึ่งในแนวคิดหลักเบื้องหลังการป้องกันการโจมตีแบบจำกัดทั่วโลก (GPALS) คือสหภาพโซเวียตจะไม่ใช่ผู้รุกรานเสมอไป และสหรัฐอเมริกาจะไม่ใช่เป้าหมายเสมอไป^{[ 43 ]}

แทนที่จะมุ่งเน้นการป้องกันอย่างหนักหน่วงเพื่อรับมือกับขีปนาวุธข้ามทวีป (ICBM) รายงานฉบับนี้เสนอให้ปรับเปลี่ยนการใช้งาน GPALS ใหม่ เนื่องจากขีปนาวุธBrilliant Pebblesจะมีประโยชน์จำกัดในการรับมือกับภัยคุกคามรูปแบบใหม่ เพราะขีปนาวุธเหล่านี้ยิงได้เพียงช่วงเวลาสั้นๆ และหัวรบไม่ขึ้นสูงพอที่จะให้ดาวเทียมที่อยู่เหนือขึ้นไปติดตามได้ง่าย ดังนั้น GPALS จึงเพิ่มขีปนาวุธภาคพื้นดินเคลื่อนที่ได้และดาวเทียมวงโคจรต่ำเพิ่มเติมที่เรียกว่าBrilliant Eyesเพื่อป้อนขีปนาวุธ Pebbles ให้กับระบบ

GPALS ได้รับการอนุมัติจากประธานาธิบดีจอร์จ เอช.ดับเบิลยู. บุชในปี 1991 ^{[ 43 ]}ระบบนี้จะช่วยลดต้นทุนที่เสนอของระบบ SDI จาก 53  พันล้านดอลลาร์เหลือ 41  พันล้านดอลลาร์ในระยะเวลาหนึ่งทศวรรษ^{[ 43 ]}แทนที่จะพยายามป้องกันขีปนาวุธที่เข้ามาหลายพันลูก GPALS มุ่งที่จะให้การป้องกันจากขีปนาวุธนิวเคลียร์ได้มากถึงสองร้อยลูก^{[ 44 ]} GPALS มีหน้าที่ปกป้องสหรัฐอเมริกาจากการโจมตีที่มาจากทั่วทุกมุมโลก^{[ 44 ]}

ในปี พ.ศ. 2536 รัฐบาลคลินตันได้เปลี่ยนจุดสนใจไปที่ขีปนาวุธสกัดกั้นภาคพื้นดินและระบบขนาดใหญ่ โดยเปลี่ยนชื่อ SDIO เป็นองค์กรป้องกันขีปนาวุธ (BMDO) ^{[ 45 ]}

ในปี พ.ศ. 2545 รัฐบาลของจอร์จ ดับเบิลยู. บุชได้เปลี่ยนชื่อ BMDO เป็นMissile Defense Agency (MDA) ซึ่งบ่งชี้ถึงแผนการสำหรับระบบป้องกันขีปนาวุธแบบหลายชั้นที่บูรณาการการป้องกันประเภทต่างๆ รวมถึงการป้องกันทางทะเลและทางบก^{[ 46 ]}

โครงการขีปนาวุธสกัดกั้นระยะไกล (ERINT) เป็นส่วนหนึ่งของโครงการป้องกันขีปนาวุธในเขตปฏิบัติการของ SDI และเป็นการต่อยอดจากโครงการทดลองนำวิถีที่ยืดหยุ่น น้ำหนักเบา และคล่องตัว (FLAGE) ซึ่งรวมถึงการพัฒนาเทคโนโลยีการโจมตีเพื่อทำลายเป้าหมาย และการสาธิตความแม่นยำในการนำทางของยานนำวิถีด้วยเรดาร์ขนาดเล็กและคล่องตัว

FLAGE ยิงถูก ขีปนาวุธ MGM-52 Lanceกลางอากาศอย่างจัง ณสนามทดสอบขีปนาวุธไวท์แซนด์สในปี 1987 ERINT เป็นขีปนาวุธต้นแบบที่คล้ายกับ FLAGE แต่ใช้เครื่องยนต์จรวดเชื้อเพลิงแข็งแบบใหม่ที่ทำให้บินได้เร็วและสูงกว่า FLAGE

ต่อมา ERINT ได้รับเลือกให้เป็น ขีปนาวุธ MIM-104 Patriot (Patriot Advanced Capability-3, PAC-3) ^{[ 47 ]}

เนื่องจากมีความกังวลเกี่ยวกับขีปนาวุธสกัดกั้นที่ติดหัวรบนิวเคลียร์ในโครงการก่อนหน้านี้ ในช่วงทศวรรษ 1980 กองทัพสหรัฐฯ จึงเริ่มศึกษาความเป็นไปได้ของยานทำลายเป้าหมายด้วยแรงกระแทก กล่าวคือ ขีปนาวุธสกัดกั้นที่จะทำลายขีปนาวุธที่พุ่งเข้ามาโดยการชนกับขีปนาวุธเหล่านั้น

การทดลอง Homing Overlay (HOE) เป็นระบบดังกล่าวระบบแรกที่กองทัพทดสอบ และเป็นการสกัดกั้นหัวรบขีปนาวุธจำลองที่ประสบความสำเร็จเป็นครั้งแรกนอกชั้นบรรยากาศของโลก^{[ 48 ]}

หน่วย HOE ใช้ยานทำลายเป้าหมายด้วยพลังงานจลน์ (KKV) KKV ติดตั้งระบบค้นหาเป้าหมายด้วยอินฟราเรด ระบบอิเล็กทรอนิกส์นำทาง และระบบขับเคลื่อน เมื่ออยู่ในอวกาศ KKV สามารถกางโครงสร้างพับได้คล้ายโครงร่ม ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 13 ฟุต (4 เมตร)เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการบดบังเป้าหมาย อุปกรณ์นี้มีจุดประสงค์เพื่อทำลายยานลงจอดของขีปนาวุธข้ามทวีป (ICBM) เมื่อเกิดการชนกัน  

มีการทดสอบยิงขีปนาวุธสี่ครั้งในปี พ.ศ. 2526 และ พ.ศ. 2527 ที่ฐานยิงขีปนาวุธควาจาเลนในหมู่เกาะมาร์แชลล์ โดยใช้ ขีปนาวุธมินิทแมนสองขั้นแรกM55E1 และ M56A1 ^{[ 49 ]}สำหรับการทดสอบแต่ละครั้ง ขีปนาวุธมินิทแมนจะถูกยิงจากฐานทัพอากาศแวนเดนเบิร์ก ในแคลิฟอร์เนีย โดยบรรทุกยานลงจอดจำลองเพียงลำเดียวไปยังทะเลสาบควาจาเลนซึ่งอยู่ ห่างออกไปมากกว่า4,000 ไมล์ (6,400 กม.) ^{[ 50 ]} 

หลังจากการทดสอบล้มเหลวในการทดสอบการบินสามครั้งแรกเนื่องจากปัญหาการนำทางและเซ็นเซอร์ กระทรวงกลาโหมรายงานว่าการทดสอบครั้งที่สี่และครั้งสุดท้ายเมื่อวันที่ 10 มิถุนายน พ.ศ. 2527 ประสบความสำเร็จ โดยสามารถสกัดกั้นยาน Minuteman RV ได้ด้วยความเร็วในการเข้าใกล้ประมาณ3.8 ไมล์/วินาที (6.1 กิโลเมตร/วินาที)ที่ระดับความสูงมากกว่า100 ไมล์ (160 กิโลเมตร ) ^{[ 51 ]}    

แม้ว่าการทดสอบครั้งที่สี่จะถูกอธิบายว่าประสบความสำเร็จ แต่หนังสือพิมพ์นิวยอร์กไทมส์ในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2536 รายงานว่าการทดสอบ HOE4 ถูกจัดฉากเพื่อเพิ่มโอกาสความสำเร็จ^{[ 52 ]}ตามคำเรียกร้องของวุฒิสมาชิกเดวิด ไพรเออร์สำนักงานบัญชีทั่วไปได้ตรวจสอบข้อกล่าวหาและสรุปว่าถึงแม้จะมีการดำเนินการเพื่อให้สกัดกั้นค้นหาเป้าหมายได้ง่ายขึ้น (รวมถึงบางส่วนที่นิวยอร์กไทมส์ กล่าวอ้าง ) แต่ข้อมูลที่มีอยู่บ่งชี้ว่าสกัดกั้นได้รับการนำทางอย่างประสบความสำเร็จโดยเซ็นเซอร์อินฟราเรดบนเรือในระหว่างการชน และไม่ใช่โดยระบบนำทางเรดาร์บนเรือตามที่กล่าวอ้าง^{[ 53 ]}ตามรายงานของ GAO ผลสุทธิของการปรับปรุงของกระทรวงกลาโหมทำให้สัญญาณอินฟราเรดของเรือเป้าหมายเพิ่มขึ้น 110% เมื่อเทียบกับสัญญาณขีปนาวุธที่สมจริงซึ่งเสนอไว้ในตอนแรกสำหรับโครงการ HOE แต่ถึงกระนั้น GAO ก็สรุปว่าการปรับปรุงเรือเป้าหมายนั้นสมเหตุสมผลเมื่อพิจารณาจากวัตถุประสงค์ของโครงการและผลกระทบทางภูมิรัฐศาสตร์จากความล้มเหลว นอกจากนี้ รายงานยังสรุปว่า คำแถลงของกระทรวงกลาโหมต่อสภาคองเกรสเกี่ยวกับโครงการ HOE นั้น "ได้อธิบายถึงความสำเร็จของ HOE4 ได้อย่างถูกต้อง" แต่ยืนยันว่ากระทรวงกลาโหมไม่เคยเปิดเผยต่อสภาคองเกรสเกี่ยวกับการปรับปรุงที่ทำกับเรือเป้าหมาย

ต่อมาเทคโนโลยี HOE ได้ถูกขยายไปสู่โปรแกรมระบบสกัดกั้นยานกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศนอกโลก^{[ 54 ]}

ระบบสกัดกั้นยานกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศนอกโลก (ERIS)ซึ่งพัฒนาโดยล็อกฮีดเป็นส่วนหนึ่งของระบบสกัดกั้นภาคพื้นดินของ SDI เริ่มต้นในปี 1985 โดยมีการทดสอบอย่างน้อยสองครั้งในช่วงต้นทศวรรษ 1990 ระบบนี้ไม่เคยถูกนำไปใช้งาน แต่เทคโนโลยีของระบบนี้ถูกนำไปใช้ใน ระบบ ป้องกันภัยทางอากาศระดับสูง (THAAD) และระบบสกัดกั้นภาคพื้นดินที่ใช้งานอยู่ในปัจจุบัน ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของ ระบบ ป้องกันภัยทางอากาศระยะกลางภาคพื้นดิน (GMD) ^{[ 55 ]}

หนึ่งในเป้าหมายหลักของ SDI ในช่วงแรกคือเลเซอร์เอ็กซ์เรย์ ที่ขับเคลื่อนด้วยการระเบิดนิวเคลียร์การระเบิดนิวเคลียร์ปล่อยรังสีเอ็กซ์ออกมาเป็นจำนวนมาก ซึ่งแนวคิดของเอ็กซ์คาลิเบอร์ตั้งใจที่จะรวมรังสีเหล่านั้นโดยใช้ตัวกลางเลเซอร์ที่ประกอบด้วยแท่งโลหะ แท่งโลหะจำนวนมากจะถูกวางไว้รอบหัวรบ โดยแต่ละแท่งเล็งไปที่ขีปนาวุธข้ามทวีป (ICBM) ที่แตกต่างกัน ทำให้สามารถทำลาย ICBM ได้หลายลูกในการโจมตีครั้งเดียว ต้นทุนในการสร้างเอ็กซ์คาลิเบอร์อีกหนึ่งลูกของสหรัฐฯ จะถูกกว่าที่โซเวียตจะต้องสร้าง ICBM ใหม่ให้เพียงพอต่อการรับมือมาก แนวคิดนี้เริ่มต้นจากดาวเทียม แต่เมื่อมีการชี้ให้เห็นว่าดาวเทียมสามารถถูกโจมตีในอวกาศได้ แนวคิดจึงเปลี่ยนไปเป็นแบบ "โผล่ขึ้นมา" โดยปล่อยอุปกรณ์จากเรือดำน้ำนอกชายฝั่งทางเหนือของสหภาพโซเวียต

อย่างไรก็ตาม ในวันที่ 26 มีนาคม พ.ศ. 2526 ^{[ 57 ]}การทดสอบครั้งแรก (ที่รู้จักกันในชื่อเหตุการณ์คาบรา ) ได้ดำเนินการในปล่องใต้ดินและส่งผลให้ได้ค่าการอ่านที่เป็นบวกเล็กน้อย ซึ่งอาจเกิดจากเครื่องตรวจจับที่ผิดพลาด เนื่องจากมีการใช้การระเบิดนิวเคลียร์เป็นแหล่งพลังงาน เครื่องตรวจจับจึงถูกทำลายระหว่างการทดลอง และผลลัพธ์จึงไม่สามารถยืนยันได้ คำวิจารณ์ทางเทคนิค^{[ 58 ]}ที่อิงจากการคำนวณที่ไม่เป็นความลับชี้ให้เห็นว่าเลเซอร์เอ็กซ์เรย์จะมีประโยชน์เพียงเล็กน้อยเท่านั้น^{[ 59 ]}นักวิจารณ์มักอ้างถึงระบบเลเซอร์เอ็กซ์เรย์ว่าเป็นจุดสนใจหลักของ SDI โดยความล้มเหลวที่เห็นได้ชัดของระบบนี้ทำให้เกิดการต่อต้านโครงการ

แม้จะดูเหมือนล้มเหลว แต่มรดกของโครงการเลเซอร์เอ็กซ์เรย์คือความรู้ที่ได้จากการวิจัย โครงการพัฒนาคู่ขนานได้พัฒนาเลเซอร์เอ็กซ์เรย์ในห้องปฏิบัติการขั้นสูง^{[ 60 ]}สำหรับการถ่ายภาพทางชีววิทยา เช่นโฮโลแกรม 3 มิติ ของสิ่งมีชีวิต ผลพลอยได้อื่นๆ ได้แก่ การวิจัยเกี่ยวกับวัสดุขั้นสูง เช่นSEAgelและAerogelสิ่งอำนวยความสะดวก Electron-Beam Ion Trap สำหรับการวิจัยทางฟิสิกส์ และเทคนิคสำหรับการตรวจหามะเร็งเต้านมในระยะเริ่มต้น^{[ 61 ]}

ตั้งแต่ปี 1985 กองทัพอากาศ ได้ทดสอบ เลเซอร์ดิวเทอเรียมฟลูออไรด์ที่ได้รับทุนสนับสนุนจาก SDIO ซึ่งรู้จักกันในชื่อMid-Infrared Advanced Chemical Laser (MIRACL) ที่White Sands Missile Range [ ^{62 ] ใน}ระหว่างการจำลอง เลเซอร์สามารถทำลายจรวดขับดัน Titan ได้สำเร็จในปี 1985 อย่างไรก็ตาม การตั้งค่าการทดสอบนั้นใช้แรงดันภายในตัวจรวดขับดันและอยู่ภายใต้แรงอัดจำนวนมาก เงื่อนไขการทดสอบเหล่านี้ใช้เพื่อจำลองแรงที่จรวดขับดันจะได้รับระหว่างการปล่อย^{[ 63 ]}ต่อมาระบบนี้ได้รับการทดสอบสำหรับกองทัพเรือสหรัฐฯ บนโดรนเป้าหมายที่จำลองขีปนาวุธร่อน โดยประสบความสำเร็จในระดับหนึ่ง หลังจากที่ SDIO ปิดตัวลง MIRACL ได้รับการทดสอบกับดาวเทียมเก่าของกองทัพอากาศเพื่อใช้เป็นอาวุธต่อต้านดาวเทียมซึ่งได้ผลลัพธ์ที่หลากหลาย เทคโนโลยีนี้ยังถูกนำมาใช้ในการพัฒนาเลเซอร์พลังงานสูงทางยุทธวิธี (THEL) ซึ่งได้รับการทดสอบกับกระสุนปืนใหญ่ที่บินอยู่^{[ 64 ]}

ในช่วงกลางถึงปลายทศวรรษ 1980 มีการจัดอภิปรายกลุ่มในการประชุมเลเซอร์ ต่างๆ รายงานการประชุมประกอบด้วยบทความเกี่ยวกับสถานะของเลเซอร์เคมีและเลเซอร์กำลังสูงอื่นๆ^{[ 6 ]}

โครงการ เลเซอร์ทางอากาศของหน่วยงานป้องกันขีปนาวุธใช้เลเซอร์เคมีที่สกัดกั้นขีปนาวุธที่กำลังขึ้นบิน ดังนั้นจึงอาจกล่าวได้ว่าโครงการ SDI ประสบความสำเร็จในการบรรลุเป้าหมายหลักประการหนึ่งของโครงการ^{[ 65 ]}

ในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2532 โครงการ Beam Experiments Aboard a Rocket (BEAR) ได้ปล่อยจรวดสำรวจที่มี เครื่อง เร่งอนุภาค กลาง (NPB) ^{[ 66 ]}การทดลองประสบความสำเร็จในการแสดงให้เห็นว่าลำแสงอนุภาคจะทำงานและแพร่กระจายได้ตามที่คาดการณ์ไว้นอกชั้นบรรยากาศ และไม่มีผลข้างเคียงที่ไม่คาดคิดเกิดขึ้นเมื่อยิงลำแสงในอวกาศ หลังจากกู้คืนจรวดแล้ว ลำแสงอนุภาคยังคงใช้งานได้ ตามข้อมูลของ BMDO การวิจัยเกี่ยวกับเครื่องเร่งอนุภาคกลาง ซึ่งเดิมได้รับทุนสนับสนุนจาก SDIO อาจถูกนำมาใช้เพื่อลดครึ่งชีวิตของผลิตภัณฑ์กากกัมมันตรังสีโดยใช้ เทคโนโลยีการแปรสภาพที่ ขับเคลื่อน ด้วย เครื่องเร่ง อนุภาคในที่สุด ^{[ 67 ]}

การทดลองติดตามวัตถุ ด้วยความแม่นยำสูง (High Precision Tracking Experiment หรือ HPTE) ซึ่งถูกส่งขึ้นไปพร้อมกับกระสวยอวกาศดิสคัฟเวอรีในภารกิจ STS-51-Gได้รับการทดสอบเมื่อวันที่ 21 มิถุนายน 1985 โดยเลเซอร์กำลังต่ำจากฮาวายสามารถติดตามวัตถุในการทดลองและสะท้อนแสงเลเซอร์จากกระจกของ HPTE ได้สำเร็จ

การทดลองกระจกรีเลย์ (RME) ซึ่งเปิดตัวในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2533 ได้แสดงให้เห็นถึงเทคโนโลยีที่สำคัญสำหรับกระจกรีเลย์ในอวกาศที่จะนำมาใช้กับ ระบบ อาวุธพลังงานแบบกำหนดทิศทาง SDI การทดลองนี้ได้ตรวจสอบแนวคิดเรื่องการรักษาเสถียรภาพ การติดตาม และการชี้เป้า และพิสูจน์ว่าเลเซอร์สามารถส่งผ่านจากพื้นดินไปยัง กระจกขนาด 24 นิ้ว (60 ซม.)บนดาวเทียมที่โคจรอยู่ และส่งกลับไปยังสถานีภาคพื้นดินอีกแห่งด้วยความแม่นยำสูงและเป็นระยะเวลานาน^{[ 68 ]}  

ดาวเทียม Low-power Atmospheric Compensation Experiment (LACE) ซึ่งปล่อยขึ้นสู่อวกาศด้วยจรวดลำเดียวกับ RME นั้น สร้างขึ้นโดยห้องปฏิบัติการวิจัยกองทัพเรือสหรัฐฯ (NRL) เพื่อสำรวจการบิดเบือนของบรรยากาศต่อเลเซอร์และการชดเชยแบบปรับตัวแบบเรียลไทม์ ดาวเทียม LACE ยังรวมถึงการทดลองอื่นๆ อีกหลายอย่างเพื่อช่วยพัฒนาและปรับปรุงเซ็นเซอร์ SDI รวมถึงการจำแนกเป้าหมายโดยใช้รังสีพื้นหลังและการติดตามขีปนาวุธโดยใช้ การถ่ายภาพกลุ่มควัน อัลตราไวโอเลต (UVPI) ^{[ 69 ]} นอกจากนี้ LACE ยังถูกใช้เพื่อประเมิน ระบบปรับแสงอัตโนมัติบนพื้นดินซึ่งเป็นเทคนิคที่ใช้ในกล้องโทรทรรศน์พลเรือนเพื่อขจัดการบิดเบือนของบรรยากาศ

การวิจัยเกี่ยวกับ เทคโนโลยี ปืนรางความเร็วสูงพิเศษ ได้ดำเนินการเพื่อสร้างฐานข้อมูลเกี่ยวกับปืนราง การตรวจสอบปืนรางของ SDI ซึ่งเรียกว่าการทดลองเทคโนโลยีขั้นสูงของโมดูลตัวเก็บประจุพลังงานสูงขนาดกะทัดรัด สามารถยิงกระสุนได้สองนัดต่อวันในระหว่างโครงการริเริ่มนี้ ซึ่งถือเป็นการพัฒนาที่สำคัญเมื่อเทียบกับความพยายามก่อนหน้านี้ที่สามารถยิงได้เพียงประมาณหนึ่งนัดต่อเดือน ปืนรางความเร็วสูงพิเศษนั้น อย่างน้อยในเชิงแนวคิด ถือเป็นทางเลือกที่น่าสนใจสำหรับระบบป้องกันในอวกาศ เนื่องจากความสามารถที่คาดการณ์ไว้ในการยิงเป้าหมายจำนวนมากได้อย่างรวดเร็ว นอกจากนี้ เนื่องจากมีเพียงกระสุนเท่านั้นที่ออกจากปืน ระบบปืนรางจึงมีศักยภาพที่จะยิงได้หลายครั้งก่อนที่จะต้องเติมกระสุนใหม่

ปืนรางความเร็วสูงทำงานคล้ายกับเครื่องเร่งอนุภาคโดยแปลงพลังงานศักย์ไฟฟ้าเป็นพลังงานจลน์สำหรับกระสุน กระสุนนำไฟฟ้า (ตัวกระสุน) จะถูกดึงดูดไปตามรางด้วยกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านราง ด้วยแรงแม่เหล็กแรงจะกระทำต่อกระสุนทำให้มันเคลื่อนที่ไปตามราง ปืนรางสามารถสร้างความเร็วปากกระบอกปืนได้มากกว่า1.5 ไมล์ต่อวินาที (2.4 กม./วินาที^{) [} 70 ^] 

ปืนรางแม่เหล็กไฟฟ้าเผชิญกับความท้าทายทางเทคนิคมากมายเพื่อให้พร้อมสำหรับการใช้งานในสนามรบ ประการแรก รางนำทางกระสุนต้องมีกำลังไฟฟ้าเพียงพอ การยิงปืนรางแม่เหล็กไฟฟ้าแต่ละครั้งจะส่งกระแสไฟฟ้ามหาศาล (เกือบครึ่งล้านแอมแปร์ ) ผ่านราง ทำให้พื้นผิวรางสึกกร่อนอย่างรวดเร็ว (จากความร้อนโอห์มิก ) และอาจถึงขั้นระเหยกลายเป็นไอได้ ต้นแบบรุ่นแรกๆ จึงเป็นอาวุธแบบใช้ครั้งเดียวทิ้ง ต้องเปลี่ยนรางทั้งหมดหลังการยิงแต่ละครั้ง ความท้าทายอีกประการหนึ่งคือความทนทานของกระสุน กระสุนจะได้รับแรงเร่งมากกว่า 100,000 gเพื่อให้มีประสิทธิภาพ กระสุนที่ยิงออกไปต้องทนต่อแรงกดดันทางกลจากการยิงและผลกระทบจากความร้อนของการเดินทางผ่านชั้นบรรยากาศด้วยความเร็วหลายเท่าของความเร็วเสียงก่อนที่จะกระทบเป้าหมาย ระบบนำทางใดๆ บนตัวปืนจะต้องมีความแข็งแรงทนทานในระดับเดียวกับมวลหลักของกระสุน 

นอกจากการทำลายภัยคุกคามจากขีปนาวุธแล้ว ยังมีการวางแผนใช้ปืนรางเพื่อการป้องกันแพลตฟอร์มอวกาศ (เซ็นเซอร์และสถานีรบ) อีกด้วย บทบาทที่เป็นไปได้นี้สะท้อนให้เห็นถึงความคาดหวังของผู้วางแผนด้านการป้องกันประเทศว่าปืนรางในอนาคตจะสามารถยิงได้อย่างรวดเร็วและมีจำนวนหลายสิบถึงหลายร้อยนัด^{[ 71 ]}

แนวคิด Space-Based Interceptor (SBI) เกี่ยวข้องกับกลุ่มของตัวสกัดกั้นที่บรรจุอยู่ในโมดูลวงโคจร การทดสอบการลอยตัวเสร็จสมบูรณ์ในปี 1988 และแสดงให้เห็นถึงการบูรณาการของระบบเซ็นเซอร์และระบบขับเคลื่อน แสดงให้เห็นถึงความสามารถของตัวค้นหาในการเปลี่ยนจุดเล็งจากกลุ่มควันร้อนของจรวดไปยังตัวจรวดที่เย็นกว่า ซึ่งเป็นครั้งแรกสำหรับ ตัวค้นหา ABM อินฟราเรด การทดสอบการลอยตัวขั้นสุดท้ายเกิดขึ้นในปี 1992 โดยใช้ส่วนประกอบขนาดเล็กที่คล้ายกับที่ใช้ในตัวสกัดกั้นที่ใช้งานได้จริง ต้นแบบเหล่านี้ในที่สุดก็พัฒนาเป็นBrilliant Pebbles ^{[ 72 ]}

Brilliant Pebbles เป็นระบบที่ไม่ใช้พลังงานนิวเคลียร์ ประกอบด้วยดาวเทียมขนาดเล็กจำนวนมากพร้อมขีปนาวุธนำวิถีด้วยความร้อนเพื่อสกัดกั้นขีปนาวุธข้ามทวีป (ICBM) ^{[ 73 ] [ 74 ]}ได้รับการออกแบบให้ทำงานร่วมกับ ระบบเซ็นเซอร์ Brilliant Eyesโครงการนี้ริเริ่มขึ้นในปี 1986 โดยLowell WoodและEdward Teller [ ^{75 ] มี}การศึกษารายละเอียดโดยคณะกรรมการที่ปรึกษาหลายแห่ง รวมถึงDefense Science BoardและJASONในปี 1989

Pebbles ได้รับการออกแบบเพื่อให้สามารถทำงานได้อย่างอิสระโดยไม่ต้องมีคำแนะนำจากภายนอกจากระบบเซ็นเซอร์ SDI ที่วางแผนไว้ นี่เป็นสิ่งที่น่าสนใจในฐานะมาตรการประหยัดต้นทุน เนื่องจากจะช่วยให้สามารถลดขนาดระบบเหล่านั้นลงได้ และคาดว่าจะประหยัดได้ 7 ถึง 13  พันล้านดอลลาร์เมื่อเทียบกับสถาปัตยกรรมเฟส 1 มาตรฐาน^{[ 76 ]}ต่อมา Brilliant Pebbles กลายเป็นหัวใจสำคัญภายใต้การบริหารของบุช

John H. Nuckolls ผู้อำนวยการ LLNL ตั้งแต่ปี 1988 ถึง 1994 อธิบายระบบนี้ว่าเป็น "ความสำเร็จสูงสุดของโครงการริเริ่มการ ^{ป้องกัน}เชิงกลยุทธ์" เซ็นเซอร์และกล้องที่พัฒนาขึ้นสำหรับระบบ Brilliant Pebbles กลายเป็นส่วนประกอบของภารกิจ Clementine [ ^{77 ]}

แม้ว่าจะได้รับการยกย่องว่าเป็นหนึ่งในระบบ SDI ที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด แต่ Brilliant Pebbles ก็ถูกยกเลิกในปี 1994 โดย BMDO ^{[ 78 ]}

ระบบเฝ้าระวังและติดตามการปล่อยจรวด (BSTS) เป็นส่วนหนึ่งของ SDIO ในช่วงปลายทศวรรษ 1980 และได้รับการออกแบบมาเพื่อตรวจจับการปล่อยขีปนาวุธ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงระยะการปล่อยจรวด อย่างไรก็ตาม เมื่อโครงการ SDI เปลี่ยนไปเน้นการป้องกันขีปนาวุธในพื้นที่ปฏิบัติการในช่วงต้นทศวรรษ 1990 ระบบดังกล่าวจึงหลุดพ้นจากการควบคุมของ SDIO และถูกโอนไปยังกองทัพอากาศ^{[ 79 ]}

ระบบเฝ้าระวังและติดตามอวกาศ (SSTS) เดิมทีเป็นระบบที่ออกแบบมาเพื่อติดตามขีปนาวุธกลางทาง โดยได้รับการออกแบบให้ทำงานร่วมกับ BSTS แต่ต่อมาได้ลดขนาดลงเพื่อใช้ Brilliant Eyes แทน^{[ 72 ]}

Brilliant Eyesเป็นระบบที่พัฒนาต่อยอดมาจาก SSTS โดยมีรูปแบบที่เรียบง่ายกว่า เน้นไปที่ขีปนาวุธพิสัยใกล้มากกว่าขีปนาวุธข้ามทวีป และมีจุดประสงค์เพื่อใช้งานร่วมกับ Brilliant Pebbles

Brilliant Eyes ได้รับการเปลี่ยนชื่อเป็น Space and Missile Tracking System (SMTS) และลดขนาดลงอีกภายใต้ BMDO และในช่วงปลายทศวรรษ 1990 ก็กลายเป็นส่วนประกอบวงโคจรต่ำของโลกของระบบอินฟราเรดบนอวกาศของกองทัพอากาศ ( SBIRS ) ^{[ 80 ]}

โครงการ Delta 183 ใช้ดาวเทียมที่รู้จักกันในชื่อDelta Starเพื่อทดสอบเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับเซ็นเซอร์ Delta Star ติดตั้งกล้องถ่ายภาพความร้อน กล้องถ่ายภาพอินฟราเรดคลื่นยาว ชุดกล้องและเครื่องวัดแสงที่ครอบคลุมแถบแสงที่มองเห็นได้และรังสีอัลตราไวโอเลตหลายแถบ รวมถึงอุปกรณ์ตรวจจับและวัดระยะด้วยเลเซอร์ ดาวเทียมได้สังเกตการณ์การยิงขีปนาวุธหลายครั้ง รวมถึงบางครั้งมีการปล่อยเชื้อเพลิงเหลว ออกมา เพื่อใช้เป็นมาตรการตอบโต้การตรวจจับ^{[ 81 ]}

นักประวัติศาสตร์จากหน่วยงานป้องกันขีปนาวุธระบุว่าคำว่า "Star Wars" มาจาก บทความใน Washington Postที่ตีพิมพ์เมื่อวันที่ 24 มีนาคม 1983 โดยอ้างถึงสุนทรพจน์ของวุฒิสมาชิกพรรค เดโมแคร ต เท็ด เคนเนดี ที่กล่าว ในวันก่อนหน้า โดยอธิบายข้อเสนอดังกล่าวว่าเป็น " แผนการ Star Wars ที่บ้าบิ่น " ซึ่งเป็นการอ้างอิงถึงภาพยนตร์ชุดStar Wars [ ^{12 ] นัก} วิจารณ์บางคนใช้คำนี้ในเชิง เยาะเย้ย โดยบอกเป็นนัยว่าเป็นนิยายวิทยาศาสตร์ที่ไม่สามารถนำไปปฏิบัติได้จริง นอกจากนี้ การที่สื่ออเมริกันใช้ชื่อเล่นนี้อย่างแพร่หลาย (แม้ว่าประธานาธิบดีเรแกนจะขอร้องก็ตาม) ทำให้ความน่าเชื่อถือของโครงการเสียหายอย่างมาก^{[ 98 ]} ในการให้สัมภาษณ์กับสื่อเมื่อวันที่ 7 มีนาคม 1986 ดร. เจอโรลด์ โยนาส รองผู้อำนวยการรักษาการของ SDIO อธิบายว่า "Star Wars" เป็นเครื่องมือสำคัญสำหรับ การบิดเบือนข้อมูลของโซเวียตและยืนยันว่าชื่อเล่นนี้ทำให้เกิดความเข้าใจผิดเกี่ยวกับ SDI อย่างสิ้นเชิง^{[ 99 ]}

ผู้สนับสนุนโครงการ SDI เริ่มใช้ชื่อเล่นนี้ในที่สุดเช่นกันจอร์จ ลูคัสผู้สร้าง แฟรน ไชส์สตาร์ วอร์ส ฟ้องร้องกลุ่มผลประโยชน์สาธารณะ High Frontier (องค์กรเสรีนิยมที่สนับสนุนโครงการ) และ Committee for a Strong, Peaceful America (องค์กรอนุรักษ์นิยม) ในปี 1985 ในข้อหาละเมิดเครื่องหมายการค้า คดีนี้ถูกยกฟ้องโดยผู้พิพากษาเกอร์ฮาร์ด เกเซลล์ซึ่งตัดสินว่าการนำคำนี้ไปใช้ทางการเมืองเป็นการใช้งานที่ไม่ใช่เชิงพาณิชย์ซึ่งอยู่นอกขอบเขตของเครื่องหมายการค้า^{[ 100 ] [ 101 ] [ 102 ] [ 103 ]}

ข้อวิจารณ์อีกประการหนึ่งของ SDI ระบุว่ามันจะไม่สอดคล้องกับสนธิสัญญาที่มีอยู่สนธิสัญญาต่อต้านขีปนาวุธและพิธีสารที่ตามมา^{[ 104 ]}ซึ่งจำกัดระบบป้องกันขีปนาวุธไว้ที่หนึ่งแห่งต่อประเทศ ประเทศละ 100 ลูก ( ซึ่งสหภาพโซเวียตมีแต่สหรัฐอเมริกาไม่มี) จะถูกละเมิดโดยระบบสกัดกั้นภาคพื้นดินของ SDI สนธิสัญญาไม่แพร่กระจายอาวุธนิวเคลียร์กำหนดว่า "ภาคีแต่ละฝ่ายของสนธิสัญญารับรองที่จะดำเนินการเจรจาด้วยความสุจริตใจเกี่ยวกับมาตรการที่มีประสิทธิภาพที่เกี่ยวข้องกับการยุติการแข่งขันด้านอาวุธนิวเคลียร์ในระยะเวลาอันสั้นและการลดอาวุธนิวเคลียร์ และเกี่ยวกับสนธิสัญญาว่าด้วยการลดอาวุธโดยทั่วไปและโดยสมบูรณ์ภายใต้การควบคุมระหว่างประเทศที่เข้มงวดและมีประสิทธิภาพ" หลายคนมองว่าการติดตั้งระบบ ABM เป็นการยกระดับความขัดแย้ง และดังนั้นจึงเป็นการละเมิดข้อกำหนดนี้ แม้ว่ามุมมองนี้จะไม่เป็นสากลก็ตาม

สนธิสัญญาอวกาศปี 1967 กำหนดให้ “รัฐภาคีของสนธิสัญญาต้องรับรองว่าจะไม่วางวัตถุใดๆ ที่บรรทุกอาวุธนิวเคลียร์หรืออาวุธทำลายล้างมวลอื่นๆ ไว้ในวงโคจรของโลก ติดตั้งอาวุธดังกล่าวบนวัตถุท้องฟ้า หรือประจำการอาวุธดังกล่าวในอวกาศในลักษณะอื่นใด” ^{[ 105 ]}ข้อกำหนดนี้ห้ามไม่ให้สหรัฐอเมริกาวางอุปกรณ์ใดๆ ที่ขับเคลื่อนด้วยอาวุธนิวเคลียร์และอุปกรณ์ใดๆ ที่สามารถ “ทำลายล้างมวล” ไว้ในวงโคจรของโลก เลเซอร์เอ็กซ์เรย์ที่ใช้พลังงานนิวเคลียร์ซึ่งประจำการอยู่ในอวกาศจะละเมิดสนธิสัญญานี้ เนื่องจากระบบ SDI อื่นๆ ไม่จำเป็นต้องวางวัตถุระเบิดนิวเคลียร์ไว้ในอวกาศล่วงหน้า

SDI คุกคามที่จะทำลายสมดุลเชิงกลยุทธ์ที่รับประกันโดยหลักการทำลายล้างซึ่งกันและกัน (MAD) หลักการนี้ตั้งสมมติฐานว่าทั้งสหรัฐฯ และสหภาพโซเวียตไม่สามารถโจมตีอีกฝ่ายได้โดยไม่คำนึงถึงความเป็นไปได้สูงที่ทั้งสองฝ่ายจะถูกทำลายล้าง^{[ 106 ]}ระบบอาวุธป้องกันที่สามารถทำให้กองกำลังตอบโต้ด้วยอาวุธนิวเคลียร์ของฝ่ายตรงข้ามเป็นกลางได้มาก อาจทำให้ผู้ครอบครองกล้าที่จะโจมตีก่อน^{[ 107 ]}

ระหว่างการเจรจาที่เรคยาวิกกับมิคาอิล กอร์บาชอฟในปี 1986 เรแกนได้กล่าวถึงข้อกังวลของกอร์บาชอฟเกี่ยวกับความไม่สมดุลโดยระบุว่าเทคโนโลยี SDI สามารถมอบให้แก่ทั่วโลก รวมถึงสหภาพโซเวียต เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดความไม่สมดุล กอร์บาชอฟตอบอย่างไม่สนใจ เมื่อเรแกนเสนอการแบ่งปันเทคโนโลยีอีกครั้ง กอร์บาชอฟกล่าวว่า "เราไม่สามารถรับภาระผูกพันใดๆ เกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวได้" ซึ่งหมายถึงต้นทุนในการดำเนินโครงการดังกล่าว^{[ 108 ]}

ในปี พ.ศ. 2535 นักวิทยาศาสตร์Aldric Saucierได้รับการคุ้มครองในฐานะผู้เปิดเผยข้อมูลลับหลังจากที่เขาถูกไล่ออกและร้องเรียนเกี่ยวกับ "การใช้จ่ายที่สิ้นเปลืองในการวิจัยและพัฒนา" ที่ SDI ^{[ 109 ]} Saucier สูญเสีย การอนุมัติ การรักษาความปลอดภัย^{[ 110 ]}