El radar fue uno de los avances técnicos más importantes de la Segunda Guerra Mundial. La tecnología ayudó a Gran Bretaña y sus aliados a salir victoriosos durante la Batalla de Gran Bretaña, la guerra aérea que se libró en los cielos del Reino Unido en 1940, según Museos Imperiales de la Guerra (IWM).
Radar, que significa Radio Detection and Ranging, es un sistema de detección que utiliza ondas de radio para localizar objetos. Todavía se usa ampliamente en la actualidad, pero a medida que la tecnología ha avanzado, ahora a menudo aprovechan las microondas, según el Laboratorio de Observación de la Tierra. Estos se encuentran en el extremo de frecuencia más alta del espectro de radio y proporcionan lecturas más precisas.
Relacionado: ¿Qué es la radiación electromagnética?
invención del radar
Aunque esta prueba de fuego literal convirtió al radar en un nombre familiar, la tecnología detrás de él comenzó mucho antes y se centró en el estudio de las ondas electromagnéticas (EM).
radiación electromagnética es una forma de energía que está en todas partes y puede adoptar muchas formas diferentes, como ondas de radio, microondas, Rayos X, rayos gamma y ultravioleta (luz de sol). Las ondas EM también forman la base del funcionamiento de los teléfonos móviles y las redes informáticas inalámbricas.
Y allá por 1885, fue el físico escocés James secretario Maxwell a quien se le ocurrió la idea de que quizás las ondas de radio podrían ser reflejadas por objetos metálicos, al igual que las ondas de luz.
Unos años más tarde, el físico alemán Heinrich Hertz se dispuso a demostrarlo. En un experimento que realizó en 1888, descubrió que efectivamente se reflejaban. Como la primera persona en aplicar las teorías de Maxwell, la unidad de frecuencia de una onda EM recibió el nombre de hercio en su honor, Ciencia viva previamente reportado. En 1904 se otorgó una patente a un ingeniero alemán llamado Christian Hülsmeyer para lo que se denominó ‘detector de obstáculos y dispositivo de navegación para barcos’. No es un nombre pegadizo, pero sin embargo, había nacido un tipo de sistema de radar temprano.
A pesar de eso, no fue hasta la década de 1930 que hubo una necesidad de la tecnología, principalmente debido a la invención de los bombarderos militares de largo alcance, lo que llevó a los países a invertir en un sistema que pudiera detectar su aproximación y proporcionar una alerta temprana, según Enciclopedia Britannica.
Todas las principales potencias mundiales en ese momento continuaron con la investigación, pero fueron los EE. UU. y el Reino Unido los que pudieron refinar la tecnología. El físico escocés Sir Robert Watson-Watt, conocido como ‘el padre del radar’, tomó la ciencia que lo había precedido y creó el sistema funcional que formó la base del radar moderno, según el Sociedad de la realeza.
¿Cómo funciona el radar?
Un sistema típico tiene cuatro componentes principales, estos son:
• Transmisor: La fuente del pulso de radio.
• Antena: necesaria para enviar el pulso al éter y recibirlo cuando se refleje.
• Switch: Esto le dice a la antena cuándo transmitir o recibir los pulsos.
• Receptor: Requerido para detectar y convertir los pulsos, los cuales regresan a un formato visual para ser leídos por un operador.
El proceso de dirigir ondas de radio artificiales hacia los objetos se llama iluminación. Aunque las ondas de radio son invisibles para el ojo humano al igual que las cámaras ópticas. De acuerdo a NASA, se envían a aproximadamente 300.000.000 de metros por segundo. la velocidad de la luz.
Algunas de las ondas de radio reflejadas (ecos) se dirigen hacia el radar donde se reciben y amplifican, y los datos son interpretados por operadores expertos con la ayuda de computadoras, según el Oficina Australiana de Meteorología. Una vez devueltos, proporcionan información como el alcance y la demora.
Las ondas de radio son baratas de generar, pueden atravesar la nieve, la neblina y la niebla y son seguras, a diferencia de los rayos gamma y X.
El radar se puede usar para detectar barcos, aviones y satélites, o más cerca de casa: la policía usa pistolas de radar para calcular qué tan rápido van los autos, y cualquiera que vaya demasiado rápido en la fila para recibir una multa por exceso de velocidad, según Enciclopedia Britannica. Los meteorólogos también usan el radar para mapear y rastrear sistemas meteorológicos en todo el mundo.
batalla de gran bretaña
Durante la Batalla de Gran Bretaña, el radar permitió a la RAF detectar aviones alemanes entrantes utilizando ondas de radio, según el Sitio web del Museo RAF.
Desde las torres de radar repartidas por el sur y el este del país, el sistema enviaría estas ondas, que seguirían viajando hasta que golpearan algo, como un avión que se aproxima, y rebotaran para ser recogidas por el receptor. Al calcular cuánto tiempo habían tardado las olas en regresar, los operadores expertos podían determinar la altitud, el alcance y el rumbo de los aviones enemigos que se aproximaban, según el Royal Air Force.
Al hacerlo, le dio la Royal Air Force tiempo suficiente para codificar sus propios aviones para hacer frente a la amenaza entrante. Estar en el lugar correcto en el momento correcto ayudó al Reino Unido a ganar la batalla y dar un golpe mortal a los planes de invasión del Tercer Reich, según el relato de un operador de radar, publicado por el BBC.
radar doppler
Sin duda, uno de los mayores avances en la tecnología de radar de la posguerra fue el radar Doppler, según la Enciclopedia Británica. Con la necesidad de defenderse de los bombarderos ahora desaparecida, la nueva motivación para refinar la tecnología fue usarla para rastrear el clima.
Mientras que el radar ordinario puede determinar el alcance y la ubicación, Doppler también puede brindarnos información sobre la velocidad de un objeto. Funciona según el principio de la Efecto Doppler, la idea de que las ondas producidas por un objeto se comprimirán más juntas si se está moviendo hacia ti, o se extenderán si se está alejando.
Esto se utiliza para el seguimiento de los sistemas meteorológicos que están en constante movimiento, de acuerdo con la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA).
También pueden recopilar una gran cantidad de información, por lo que los radares Doppler modernos dependen del aumento de la potencia de procesamiento. ¡El radar Doppler también es lo que encontraría en una pistola de velocidad de la policía!
Recursos adicionales y lectura
Puede observar y rastrear la precipitación detectada por la tecnología de radar de NOAA en vivo usando el página web del visor de radar interactivo.
¿Quiere saber más sobre cómo la tecnología de radar está transformando la seguridad en el transporte? Escuche a un panel de expertos en Future of the Car Summit 2020 en este vídeo de NXP.
Bibliografía
«Robert Alexander Watson-Watt. 13 de abril de 1892 – 5 de diciembre de 1973». Memorias biográficas de miembros de la Royal Society (1975). https://www.jstor.org/stable/769695
«Grandes desafíos en el procesamiento de señales de radar». Procesamiento de señales de radar (2021). https://www.frontiersin.org
«Sonda de radar Doppler de la atmósfera clara». Boletín de la Sociedad Meteorológica Americana (1978). https://journals.ametsoc.org
