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sábado, 30 de julio de 2011

La detección acústica: Tecnología olvidada de la Segunda Guerra Mundial


Espejo acústico
A principios del verano de 1934, las verdes colinas del condado de Kent ya no eran tan idílicas y contemplativas como en el pasado. Durante casi 12 años, William Tucker Sansome había estado viniendo a la zona costera, ubicada en el sureste de Inglaterra, para continuar con sus experimentos. Pero en esos días de mayo, su papel se había convertido en el de un anfitrión en lugar de un científico. Las visitas constantes del personal militar inglés mantuvieron al físico totalmente ocupado organizando la llegada y la salida de sus invitados.

Entre los visitantes se encontraban altos funcionarios del Ministerio del Aire, así como conocidos colegas científicos, como el escocés Robert Watson-Watt, los cuales querían ver por sí mismos los progresos realizados en el campo de la detección acústica. Sobre todo, querían ver la imponente tecnología que había hecho posible el seguimiento de aviones en vuelo, antes de ser detectables por el oído humano, o, sorprendentemente, incluso la vista.
Espejo acústico
Durante los años 30’s, las experiencias traumáticas sufridas durante la Primera Guerra Mundial estaban frescas aún en las mentes británicas. Los recuerdos de los bombarderos alemanes y dirigibles dejando caer su carga destructiva sobre las ciudades del país estaban latentes en la población. La falta de una defensa aérea efectiva había sido una gran debilidad para el Reino Unido durante la Gran Guerra. Ahora que los nazis estaban al mando de una Alemania recién armada, nada bueno podían esperar los ingleses de los planes expansionistas germanos. Un ataque contra Gran Bretaña llegaría desde el cielo, creían los militares. La detección y el seguimiento de los aviones enemigos, por lo tanto, era una prioridad absoluta.
Espejo acústico

Una visita a las instalaciones de investigación cerca de la ciudad de Hythe ofreció a los altos funcionarios la sensación de que una solución a este problema podía estar a la mano. Esta percepción se afianzó cuando vieron el misterioso sistema de alerta temprana, que se había construido cerca de las playas de guijarros de la costa de Kent, el cual tenía la forma de varias conchas monumentales de hormigón armado. Estas se colocaron a lo largo de la costa, de frente al Canal Inglés, semejando orejas de gran tamaño.

Tucker los llamó "espejos de sonido", ya que eran capaces de reflejar y amplificar el ruido de los motores de las aeronaves que llegaban a las costas. Al reflejar las ondas sonoras en sus superficies curvas y concentrarlas en un punto focal, tal y como si fueran rayos de luz en una lente óptica, se podía computar la dirección del avión a partir del punto de sonido más fuerte.
Interior de uno de los centros de detección y
transmisión acústica
A partir de este principio ya habían sido utilizados en Francia y en Inglaterra amplificadores de ruido durante la Primera Guerra Mundial como parte de los esfuerzos para desarrollar un medio de localización de la artillería enemiga. Entre otras cosas, se utilizaron espejos parabólicos que podían ser guiados por una articulación móvil. Producto de los experimentos realizados, se sabía que para identificar las bajas frecuencias, como el zumbido de los motores de los aviones, las áreas de superficie grandes tendían a ser más efectivas.
Espejo acústico
En 1915, un investigador británico había utilizado un artefacto en forma de placa de cinco metros de diámetro en los acantilados de piedra caliza al sur del río Támesis, como parte de su experimentación. Utilizando un estetoscopio, el investigador escuchaba el sonido que se reflejaba. La bocina estaba ubicada en un soporte giratorio y estaba conectada a un puntero, lo que hacia posible calcular la dirección.
Espejo acústico
Aunque en ese momento no se acercaron aviones lo suficiente, la funcionalidad del espejo de piedra caliza quedó demostrada, sin embargo, más tarde, durante la guerra. El gobierno británico encargó a un grupo de científicos en el servicio militar, incluyendo al físico William Sansome Tucker, la operación de una estación de acústica de alerta temprana en los acantilados de piedra caliza de Kent durante en la primavera de 1918, época en que ocurrió un ataque alemán a Londres.
Espejo acústico
Tucker se mantuvo en el Cuerpo Real de Ingenieros después de la guerra y en 1922, se hizo cargo de la investigación acústica en el sistema de defensa aérea experimental. La búsqueda de un lugar adecuado para futuros experimentos llevó a los científicos ingleses  a la zona de Hythe, en la costa sur de Inglaterra. Una de las razones para escoger este lugar es el hecho de que estaba bajo la trayectoria de vuelo de la aviación comercial en dirección a Francia, proporcionando así los sujetos de prueba suficientes.
Espejo acústico
Fue allí donde, a finales de la década de 1920, los científicos habían construido un total de cinco espejos cóncavos de acero y hormigón, cada uno de 20 a 30 pies de altura y de profundidad diferente. Tucker, sin embargo, quería más. Los espejos de 30 pies fueron muy eficientes para las ondas de hasta tres metros, pero los sonidos que le interesaban al alto mando del ejército tenían longitudes de 15 a 18 pies. Esto significó, a su vez, que la superficie del espejo tenía que ser 10 veces más grande.

Cuando el sexto espejo se completó en 1930, éste había superado todos los récords anteriores en sus dimensiones, pues consistía de  un muro curvo de 60 metros de longitud y ocho metros de altura. Y no sólo las dimensiones eran nuevas, sino también el tipo de dispositivo para escuchar. Además de los tradicionales puestos de escucha frente a la pared, Tucker utilizó una de sus invenciones anteriores, consistente de un micrófono eléctrico. Ese funcionó como un indicador de las ondas de sonido. Así, cuando las ondas golpeaban el cable caliente del micrófono, el mismo se enfriaba y cambiaba la resistencia eléctrica y la fuerza de la corriente eléctrica.
Espejo acústico
Tucker instaló micrófonos en frente de los espejos acústicos, así como interruptores y luces que se conectaron a la sala de control. El personal podía determinar que micrófono estaba recibiendo la señal más fuerte y comunicar al puesto de escucha la dirección hacia dónde buscar. En ese momento se notificaba la posición de la aeronave a la sala de control una vez se había calculado.

Con un alcance de unos 20 kilómetros, el mega-espejo finalmente comenzó a dar los resultados deseados. En el Ministerio del Aire, el plan evolucionó hasta convertirse en un gran proyecto que incluía  una cadena de 45 espejos de sonido de 60 metros complementados por 60 de nueve metros de altura a ser construidos a lo largo de la costa del condado de Norfolk, sobre el estuario del Támesis, hasta Dorset, en el suroeste de Inglaterra, para hacer imposible que los aviones enemigos se acercaran al Reino Unido sin ser detectados al volar por el Canal Inglés.

En el verano de 1932, la Real Fuerza Aérea comenzó la capacitación del personal en el uso de los espejos de sonido Hythe. El trabajo con el estetoscopio requería paciencia, extrema resistencia y concentración. Además, fue necesario capacitar al personal para que desarrollaran destrezas de comunicación telefónica rápidas y exactas, las cuales eran necesarias entre los operadores del puesto de escucha, los oficiales en la sala de control y en los cuarteles de mando.

Tucker y sus colegas se valieron de maniobras militares anuales para afinar sus instrumentos. El sistema de micrófonos tuvo que seguir el ritmo del rápido desarrollo de la tecnología de las aeronaves, y tenía que ser sensible a los diferentes sonidos y motores. Además, los aviones eran cada vez más rápidos. Sumado a estos retos, esta tecnología tuvo que lidiar con los molestos ruidos de fondo del desarrollo urbano y del tráfico.
Espejo acústico
A finales de enero de 1935, los mayores retos parecían haberse disipado. Altos funcionarios del Cuerpo de Ingenieros Reales le solicitaron un plan detallado a Tucker para el desarrollo de un sistema de comunicaciones, compuesto de líneas telefónicas y otros componentes. En junio de ese año, el Ministerio del Aire empleó a más de 500 personas en el proyecto de los espejos de sonido, cifra que revela la alta prioridad del sistema de alerta temprana.

Sin embargo, en agosto el Ministerio detuvo los planes de la estación de investigación repentinamente. El trabajo fue suspendido temporalmente hasta finales de septiembre, debido a que se habían desarrollado métodos de detección alternativos.

De hecho, en septiembre de 1935, una mejor alternativa ya había sido encontrada. El físico escocés Robert Watson-Watt había estado experimentando con ondas de radio desde hacía varios años, y recientemente había utilizado esta tecnología para comunicarse de forma inalámbrica con los pilotos. Ahora existía otro uso potencial para la misma. Al transmitir ondas de radio hacia las aeronaves, las cuales se reflejaban de vuelta a la estación de tierra, se podía localizar el avión con exactitud. La nueva técnica se denominó Radio Detección o radar. Con el tiempo llegaría a desempeñar un papel importante en la defensa de Gran Bretaña durante la Segunda Guerra Mundial, y pasaría a ser el componente fundamental de toda la defensa aérea moderna. La tecnología del espejo cóncavo estaba obsoleta ante los nuevos desarrollos.

Tucker y sus colegas, sin embargo, continuaron su trabajo en la estación de investigación Hythe hasta el final de la década. No fue sino hasta 1939 que los oficiales del ejército decidieron abandonar la idea del espejo de sonido para siempre. Se planificó demoler los espejos existentes. Al mismo tiempo, Tucker comenzó su último año como director del centro de investigación. Al científico le resultó difícil  separarse de su trabajo científico, por lo que solicitó al Departamento de Guerra extender su servicio, lo que fue en vano.

En febrero de 1940, su trabajo terminó. Sin embargo, el plan para destruir los espejos no llegó a ejecutarse. Aunque uno de los espejos de sonido de seis metros de altura en Hythe simplemente se cayó durante la década de 1980, el resto se han mantenido intactos como extrañas reliquias de una tecnología casi olvidada.

Para conocer más/Fuentes:

http://www.spiegel.de/international/zeitgeist/0,1518,765771-2,00.html

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