XXV. EL RADAR Y LA BATALLA DE INGLATERRA

REVISEMOS un poco la historia para poner en contexto el descubrimiento y desarrollo del radar. Desde principios de la d�cada de 1930, tanto la Gran Breta�a como Francia continuaban un programa muy importante de desarme que hab�an empezado la d�cada anterior; en contraste, Alemania, contraviniendo lo estipulado en el Tratado de Versalles inici�, con el advenimiento del r�gimen nazi, un amplio programa de rearme. Los ingleses y franceses creyeron que con una pol�tica pacifista controlar�an las ambiciones expansionistas alemanas. En pocos a�os se desarroll� un arma muy poderosa para su �poca, el bombardero a�reo. El primer ministro brit�nico, Stanley Baldwin, hab�a pronunciado ya en 1932: "Creo que el hombre com�n deber�a darse cuenta de que no hay poder sobre la Tierra que lo pueda proteger del bombardeo a�reo. Sea lo que sea lo que se diga, el bombardero siempre pasar�." Ante este hecho se present� una alternativa: o cada pa�s desarrollaba un cuerpo de bombarderos a�reos, de tal manera que otros pa�ses se disuadieran de atacar ante la posibilidad de tambi�n ser bombardeados; o se llevaba a cabo un desarme general. Gran Breta�a opt� por esto �ltimo, pero no Alemania.

Por otro lado, en la misma d�cada de 1930 fue muy popular el concepto del rayo de la muerte en muchas versiones: pod�a causar incapacidad f�sica, mental o de otro tipo, y aun la muerte. En un sinn�mero de cuentos, de tiras c�micas, de pel�culas se presentaron rayos desintegradores, rayos calor�ficos, rayos que aturd�an, etc., cuya popularidad se basaba, en parte, en la creencia de que hab�a m�s verdad que fantas�a en los dispositivos que los produc�an; sin embargo, no ten�an fundamento cient�fico.

A pesar de esto, durante dicha d�cada hubo un buen n�mero de personas que pretendieron haber inventado y construido dispositivos que produc�an diferentes tipos de rayos. Pero an�lisis detallados invariablemente mostraban que siempre hab�a alg�n truco en ellos. El ministro del aire brit�nico lleg� a ofrecer una recompensa de mil libras esterlinas al que inventara un dispositivo que pasara la prueba cient�fica. Nadie gan� este dinero.

Como se ha visto en el cap�tulo XX, existen los rayos cat�dicos, que son electrones que se emiten de una placa met�lica al ser calentada. Sin embargo, un haz de estas part�culas no pueden tener las consecuencias que se asignan popularmente al rayo de la muerte.

El inter�s del gobierno brit�nico por este rayo fue muy grande en 1935. Esto se debi� a que despu�s de una serie de maniobras militares para probar las defensas de Londres se convenci� de que no ten�a defensa contra ataques de bombarderos a�reos. Como una ola pacifista hab�a invadido al pa�s, mucha gente no puso atenci�n a esto, a pesar del rearmamento de Alemania. Sin embargo, un peque�o grupo dentro del Ministerio del Aire s� se preocup� por esta situaci�n y se cre� un centro cient�fico para investigar la forma de mejorar las defensas a�reas de la capital inglesa.

Se probaron diferentes tipos de localizadores de bombarderos. Por ejemplo. se construy� un peque�o sistema ac�stico, que dar�a una se�al cuando recibiera los sonidos producidos por los aviones atacantes. Muy pronto se dieron cuenta de que este sistema no era funcional ya que no pod�a distinguir entre el ruido producido por el atacante y otros sonidos, autom�viles, animales, etc�tera.

El centro analiz� todo tipo de propuestas, en particular revis� la bibliograf�a existente al respecto pero no encontr� nada que le sirviera. Parec�a que la �nica salida ser�a construir m�s y m�s bombarderos para disuadir a los posibles enemigos. Esta salida no ten�a futuro en la Gran Breta�a de los treinta, ya que entonces nadie quer�a saber nada de un rearme.

Algunas de las pocas personas que se daban cuenta del peligro que representaba la Alemania nazi, como Winston Churchill, tem�an que la poblaci�n de la isla, sin tener hacia d�nde escapar, sufriera un ataque a�reo impune. La �nica fuerza efectiva que ten�an entonces, la Marina Real, era cada vez m�s vulnerable a posibles ataques a�reos; por tanto, estaban desesperados pues cre�an que si nada se hac�a perder�an la siguiente guerra.

Algunas de estas personas preocupadas iniciaron algunos movimientos dentro del Ministerio del Aire, pero debido al ambiente pacifista existente, debieron hacerse de manera secreta. De esta forma, despu�s de una serie de memoranda que se enviaron a diferentes jefes y directores, finalmente H. E. Wimperis, jefe de Investigad�n Cient�fica e Industrial del Ministerio, llam� al doctor Robert Watson Watt, f�sico y director del Laboratorio de Investigaci�n de Radio y le pregunt� sobre el prospecto de desarrollar alg�n rayo de la muerte. Watson Watt regres� a su laboratorio y propuso el siguiente problema al doctor Arnold Wilkins, tambi�n f�sico y ayudante suyo: calcule la cantidad de potencia de radiofrecuencia (la que emiten los aparatos de radio) que es necesario radiar para elevar la temperatura de 4 litros de agua de 35.5� C a 41� C a una distancia de 5 km y a una altura de 1 kil�metro.

La idea de Watson Watt, que no le dijo a Wimperis, fue que en algunas discusiones sobre los rayos de la muerte, el �nfasis hab�a pasado, de la capacidad de causar muertes misteriosas, a la posibilidad bien precisa de enviar un haz que contuviese suficiente energ�a al cuerpo del piloto del avi�n bombardero para "hacer hervir su sangre". Watson Watt se dio cuenta de que esto no era mucho pedir y que s�lo ser�a necesario elevar la temperatura del piloto atacante a 41�C aproximadamente, para que, al provocarle fiebre, quedara incapacitado.

Wilkins pens� inteligentemente que, como el cuerpo humano contiene alrededor de 4 litros de sangre y qu�micamente hablando es casi agua, un rayo que elevara su temperatura a 41�C por radiaci�n de radiofrecuencia ser�a equivalente a uno de la muerte. Como lo escribi� el propio Wilkins:

Mi c�lculo mostr� que, como era de esperarse, se necesitaba generar una potencia enorme a cualquier frecuencia de radio para producir fiebre en el cuerpo de un piloto de avi�n, aun en el improbable caso de que su cuerpo no estuviera protegido por el metal del fuselaje [...] Como nada cercano a dicha potencia se pod�a producir, era claro que no era factible un rayo de la muerte por medio de la radio. Le dije esto a Watson Watt al darle mi c�lculo y me respondi�, "Bien, si un rayo de la muerte no es posible, �c�mo podemos entonces ayudarles?" Yo contest� que los ingenieros de la Oficina de Correos se hab�an dado cuenta de perturbaciones en la recepci�n de muy altas frecuencias cuando alg�n avi�n volaba en la vecindad de sus receptores y que este fen�meno podr�a ser �til para detectar aviones enemigos.

Esta �ltima observaci�n, hecha en enero de 1935, dio lugar al inicio de una serie de hechos que culminaron con la invenci�n del radar.

Los hechos relacionados con la Oficina Postal a los que Wilkins se refiri� hab�an sido observados en muchos otros lugares y en todos ellos se consider� esta perturbaci�n como una molestia, un estorbo que mucha gente hab�a tratado de eliminar. De hecho, en 1932 la Oficina Postal Brit�nica public� un informe en el que sus cient�ficos documentaron los diferentes fen�menos naturales que afectaban la intensidad de la se�al electromagn�tica recibida: tormentas el�ctricas, vientos, lluvia y el paso de un aeroplano en la vecindad del laboratorio. El informe conten�a un cap�tulo intitulado "Interferencia por aeroplanos". Wilkins lo hab�a le�do y se acord� de �l cuando dio su respuesta a Watson. Wilkins conoci� este informe de manera accidental, en una conversaci�n de caf� con la gente que trabajaba en la Oficina Postal, que se quejaban de la interferencia de los aviones, como alguien se queja de los mosquitos. A nadie se le hab�a ocurrido utilizar este hecho, hasta que Wilkins se acord� de �l a ra�z de la pregunta de Watson Watt.

Los cient�ficos que escribieron el informe de la Oficina Postal estaban estudiando la capa ionosf�rica de Heaviside-Kenelly (v�ase el cap�tulo XVIII); que refleja ondas de radio, para utilizarla en telecomunicaciones. Por ello enviaban ondas hacia la atm�sfera, y cuando algo interfer�a con la recepci�n de la se�al reflejada se molestaban. En forma casual mencionaron en el informe, a manera de explicaci�n, que al interferir un aeroplano con la se�al de radio, el avi�n la absorbe y la vuelve a emitir, reflej�ndola. No hab�an puesto mayor atenci�n al hecho, y se lo mencionaron en una ocasi�n a Wilkins, cuando �ste tomaba un caf� con ellos, en una visita que les hizo para probar un aparato de radio en su laboratorio.

En varios lugares y en distintas �pocas, diferentes investigadores e ingenieros ya hab�an detectado la interferencia mencionada. En muchos casos no se le dio mayor importancia y mucho menos se pens� en alguna aplicaci�n. En otros casos, a pesar de que las personas que lo descubrieron pensaron en una posible aplicaci�n, las oficinas gubernamentales que hubieran podido apoyarlos no se interesaron. Por ejemplo, en Alemania, la falta de inter�s se debi� a que los militares alemanes nunca creyeron en que alguien tendr�a la capacidad y la osad�a de atacar las ciudades alemanas, por lo que no vieron la necesidad de un instrumento defensivo. Los conceptos e ideas f�sicas que har�an surgir al radar "estaban en el aire" hacia 1935. Si no hubiesen sido trabajados y desarrollados por Wilkins y Watson Watt seguramente otros lo hubieran hecho, pero la idea fructific� en la Gran Breta�a, y justo a tiempo para los ingleses, como veremos m�s adelante.

Cuando Wilkins sugiri� la posibilidad de utilizar el fen�meno de interferencia de ondas de radio para detectar la llegada de aviones enemigos, Watson Watt lo comision� inmediatamente para trabajar en el c�lculo de los aspectos cuantitativos. Wilkins calcul� la intensidad de la se�al de radio que regresar�a, dada la intensidad de la se�al enviada por el detector, y concluy� que el resultado depend�a de la longitud de onda que se utilizara. Sab�a que un objeto dispersa y refleja ondas electromagn�ticas de la manera m�s efectiva cuando su tama�o es igual al de la longitud de onda. De hecho, �sta es una manifestaci�n de la resonancia (v�ase el cap�tulo XVII). Wilkins supuso qu� un bombardero t�pico de la �poca, tomando en cuenta las posibilidades previstas de cambios, ten�a una envergadura (o sea, la distancia del extremo de una ala al otro) de aproximadamente 25 m, por lo que al reflejar las ondas el avi�n de hecho ser�a una antena igual a una varilla con una longitud de onda resonante fundamental al doble de su longitud, o sea de 50 metros.

Wilkins parti� del supuesto de que contaba con un emisor de la potencia disponible (1 kilowatt) y de longitud de onda de 50 m. Si la antena emisora fuera una varilla de 25 m colocada a 18 m sobre el suelo, calcul� la intensidad del campo electromagn�tico que llegar�a a un avi�n que estuviese a una altura de 6 km y a una distancia horizontal de 6 km. Con esta intensidad calcul� la corriente el�ctrica que el campo incidente inducir�a en las alas del avi�n, que ser�a aproximadamente de 1.5 miliamperes. En seguida calcul� la intensidad de la onda electromagn�tica que producir�a esta corriente el�ctrica, al actuar las alas como antena emisora de ondas. Finalmente obtuvo la potencia de la onda que recibir�a de regreso la antena terrestre. Encontr� que esta potencia era diez mil veces mayor que la requerida para comunicaciones por radio, por lo que s� podr�a ser detectada con los aparatos existentes en la �poca. En otras palabras, la idea podr�a funcionar. N�tese que Wilkins pens� en que se emitiera una onda y se detectara el eco que produjera el avi�n.

Al terminar sus c�lculos, a Wilkins le pareci� incre�ble que el efecto deseado pudiera detectarse; revis� sus c�lculos y no encontr� ning�n error y se los dio a Watson Watt, a quien le parecieron fant�sticos y nuevamente verific� los c�lculos matem�ticos. Al no encontrar ning�n error, s�lo dos semanas despu�s de su conversaci�n con Wimperis, le envi� un memor�ndum inform�ndole los resultados. El hecho de que un rayo de la muerte no fuera factible no le sorprendi� a Wimperis, sin embargo s� le atrajo la idea de poder detectar un avi�n. Como no estaba muy convencido de que la idea funcionara revis� los c�lculos, sin encontrar ning�n error; pero como a�n desconfiaba los hizo revisar nuevamente por su asistente, que tampoco encontr� objeci�n alguna.

En vista de lo anterior se inici� la verificaci�n experimental, que se encomend� a Wilkins. �ste utiliz� un aparato que solamente emit�a ondas de 49 m, que consider� �til para la prueba. Se arregl� que un avi�n militar volara en determinado curso, desconocido por Wilkins. Con su rudimentario equipo Wilkins pudo detectar y dar la trayectoria que hab�a seguido el avi�n. El �xito fue notable y con ello se obtuvieron las primeras partidas presupuestarias para realizar un proyecto de gran importancia que dur� de 1935 a 1940.

La idea del funcionamiento del radar es la siguiente: si se emite una onda hacia un objeto, y se sabe la velocidad con que se propaga la onda, midiendo el tiempo que tarda en regresar la onda reflejada, el eco, se puede saber la distancia a la que se encuentra el objeto. Una gran ventaja de utilizar ondas electromagn�ticas es que, como se propagan a una velocidad extremadamente grande, la de la luz, es instant�nea la detecci�n para todos los prop�sitos pr�cticos.

Uno de los primeros aspectos que resolvieron fue la presentaci�n visual de la informaci�n recibida. Para ello emplearon el tubo de rayos cat�dicos que se utilizaba en f�sica (v�ase el cap�tulo XXII). El grupo modific� este tubo para utilizarlo en el radar. Usaron dos conjuntos de placas desviadoras del haz de electrones (Figura 44). Un conjunto desv�a el haz horizontalmente de manera continua y sirve para marcar el tiempo desde el instante en que se emite la onda; este tiempo es proporcional a la distancia del objeto, por lo que la traza horizontal en la pantalla es una medida de la distancia. El otro conjunto est� conectado a la antena receptora de la se�al reflejada por el objeto; cuando se recibe la se�al en el tubo el haz marca en la pantalla un pulso. En la figura, el primer pulso, el de la izquierda, indica la se�al emitida por la estaci�n, mientras que el segundo pulso, el menor, es el reflejado por el objeto. La posici�n en el tubo del segundo pulso da una medida de la distancia.

Figura 44. Esquema de un tubo de radar.

Despu�s de muchos problemas t�cnicos y cient�ficos se pudo construir un sistema de radar que funcionaba razonablemente bien. Se le hicieron muchas modificaciones para que pudiera detectar no solamente la distancia a la que se encontraba un avi�n, sino tambi�n su altura. La mayor parte del sistema estaba completo en septiembre de 1938, cuando ocurri� la crisis de Munich.

En esa �poca se instalaron las primeras cinco estaciones que funcionaron las 24 horas. Para ese entonces ya se hab�a colocado un gran n�mero de torres con antenas en parte de la costa inglesa frente al continente. Otro problema que tambi�n se resolvi� fue la incapacidad de distinguir entre un avi�n enemigo y uno propio, o sea la llamada dentificaci�n-amigo-enemigo. La soluci�n fue relativamente sencilla. Se instalaron en los aviones ingleses dispositivos electr�nicos que al recibir la onda enviada desde tierra emit�an a su vez una se�al especial que los identificaba como amigos.

Debido a la gran velocidad de propagaci�n de las ondas electromagn�ticas, cuando recib�an la se�al de que se aproximaba un avi�n enemigo, los ingleses ten�an tiempo suficiente para enviar sus cazas a esperarlos.

La forma de operaci�n fue la siguiente: una vez detectado un avi�n enemigo por el radar, la estaci�n transmit�a telef�nicamente la informaci�n a un centro situado en Londres. Éste decid�a qu� escuadrones deb�an hacer frente al ataque y mandaba la orden con los datos obtenidos a la base correspondiente.

De esta manera, en agosto de 1939, tres semanas antes del inicio de la segunda Guerra Mundial, Gran Breta�a cont� con un sistema de detecci�n de aviones. La guerra empez� en el verano de 1940 y cuando los bombarderos alemanes llegaron al cielo brit�nico encontraron peque�os grupos de cazas esper�ndolos. Con ayuda del radar, los ingleses pod�an detectar la salida de los aviones alemanes desde sus bases situadas en pa�ses conquistados, como Francia y B�lgica, lo que les daba tiempo suficiente para despegar y esperarlos sobre el Canal de la Mancha.

Debido a la pol�tica de desarme seguida por Gran Breta�a, el n�mero de cazas disponibles era peque�o, pero el radar hizo posible que el ataque a los bombarderos alemanes fuera preciso, adquiriendo as� gran eficiencia en la defensa a�rea inglesa.

Los alemanes sab�an que los ingleses contaban con pocos aviones cazas y creyeron que iba a ser tarea f�cil destruirlos e invadir la isla. En consecuencia, en el verano de 1940, despu�s de la ca�da de Francia, con sus primeros ataques a�reos se propon�an acabar con los aviones en sus bases. Sin embargo, lo que destruyeron fueron solamente edificios, ya que con el aviso proporcionado por el radar los aviones no estaban en tierra cuando los alemanes llegaban, sino en el aire, y en muchos casos esper�ndolos.

Las esperanzas de los alemanes se desvanecieron. Posteriormente, a fines de 1940, cometieron un tremendo error estrat�gico; empezaron a bombardear Londres y otras ciudades brit�nicas, con lo que dieron un importante y vital respiro al abastecimiento y reconstrucci�n de las bases a�reas. Como consecuencia la llamada Batalla de Inglaterra fue ganada por los aviones ingleses, ayudados de manera esencial por el radar.

Mucho tiempo despu�s, cuando ya hab�an perdido la Batalla de Inglaterra, el alto mando alem�n se percat� de que fue el radar el que ayud� a los cazas ingleses a descubrir por anticipado d�nde se efectuar�a un ataque. Si se hubiesen dado cuenta de ello durante la batalla hubiese sido relativamente f�cil destruir las torres que ten�an las antenas del radar y que estaban a lo largo de la costa, frente al continente. De hecho, s� las hab�an detectado pero no sab�an su funci�n y no les dieron ninguna importancia.

La disponibilidad del radar surgi� justo en el momento oportuno para los ingleses. Si el radar hubiese llegado a ser operacional algunos a�os antes, mantener en secreto su prop�sito hubiese sido dif�cil, y con toda seguridad los alemanes lo habr�an descubierto e integrado dentro de sus c�lculos militares; la destrucci�n de las antenas hubiese sido un asunto muy f�cil. Por otro lado, si se hubieran tardado unos meses m�s en perfeccionar su eficiencia, los ingleses habr�an perdido la Batalla de Inglaterra, con lo que los alemanes habr�an invadido la isla y el mundo hubiera sido otro.

Nunca antes en la historia una invenci�n hab�a tenido un papel tan significativo en el resultado de una batalla, al grado de que cambi� el curso de la segunda Guerra Mundial. Podr�a decirse que el radar fue inventado no una sino varias veces en varios pa�ses y en distintas �pocas, pero fue en una sola ocasi�n cuando se pudo hacer efectiva la diferencia entre la derrota y la victoria.