Считается, что «глазами» космического оружия будут инфракрасные (ИК) мозаичные фотоприемники, содержащие до 20 млн. элементарных детекторов. Они имеют существенно лучшие характеристики, чем сканирующие ИК-приемники (типа телевизионных трубок): мозаичные приемники обладают коротким временем получения изображения (~100 мс) и высокой помехозащищенностью; информацию с них легко вводить в компьютер. Министерство обороны США запустило спутник «AFP-888» массой 2160 кг, главным компонентом которого является ИК-телескоп «Тил Руби» для обнаружения наземных военных целей (ракет, самолетов). Приемниками изображения в этом телескопе являются мозаичные ИК-датчики, охлаждаемые жидким неоном и метаном. Для обнаружения стартующих МБР нужны охлажденные до сверхнизких температур матрицы из теллурила ртути и кадмия. Для точного сопровождения цели матрица должна содержать по крайней мере 4000 х 4000 элементарных детекторов.
Большую трудность представляет обнаружение боеголовок после их разделения с носителем; ведь в отличие от ракеты боеголовка не имеет горячих частей. Для решения этой задачи необходимо создать длинноволновые ИК-приемники, способные обнаруживать объекты комнатной температуры, но на их работу большое влияние оказывает тепловой фон земной поверхности. Поэтому они могут успешно обнаруживать свою цель только на фоне космоса. Вследствие этого спутник обнаружения должен находиться на низкой орбите между поверхностью Земли и пролетающими над ним боеголовками, а его следящая аппаратура должна иметь большой угол обзора.
Сейчас разрабатываются новые широкоугольные оптические системы, имеющие конструкцию наподобие глаз у насекомых и некоторых ракообразных. Они состоят из большого количества стерженьковых линз, которые называются омматидиями, и создают неискаженное изображение большого поля зрения вплоть до полусферы. Это значительно упрощает компьютерную обработку изображения, захват и распознавание цели. Тем не менее задача обработки сигнала, поступающего с приемника изображения, весьма нетривиальна.
После того как цель обнаружена, встает задача ее распознавания и селекции (т. е. отделения ложных целей от истинных ракет и боеголовок). Системы селекции пассивного типа исследуют излучение самой цели, а активные системы воздействуют на цель потоками квантов или частиц и изучают результаты этого воздействия. Истинные боеголовки отличаются от ложных целей главным образом гораздо большей массой, а форма и свойства поверхности их могут быть почти неразличимы. Поэтому считается более надежным использовать для селекции целей не радиолокаторы и тепловые датчики, а пучки нейтральных частиц. Под воздействием такого пучка облучаемый объект испускает нейтроны и гамма-лучи пропорционально его массе. Надувную оболочку из пластика в форме боеголовки с металлическим покрытием радиолокатор не сможет отличить от истинной цели, а при облучении этой боеголовки пучком нейтральных частиц такая ошибка исключена. В ответ на это противник в принципе может дезориентировать средства распознавания целей, снабдив свои ложные цели устройством, которое при облучении пучком частиц испускает нейтроны. В 90-х годах ВВС США намерены провести летные испытания по селекции целей с помощью пучка частиц. На орбиту высотой около 300 км с помощью «шаттла» будет выведен в сложенном виде ускоритель длиной 35 м и массой 20 т, а также спутник-мишень и спутник с приборами, регистрирующими нейтроны и гамма-лучи. Ускоритель будет создавать пучок атомов водорода или дейтерия с энергией 50 МэВ и мощностью пучка до 2,5 МВт. Электропитание будет обеспечиваться кислородноводородными топливными элементами.
