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Radar (Zoltán Bay)

Radar (Zoltán Bay)

El científico húngaro fue la primera persona en detectar ecos de radar de la Luna en 1946.

Historia

Palabras clave

radar, Zoltán Lajos Bay, señal de radar, antena, radiofrecuencia, frecuencia, estación de radar, eco del radar, onda, señal, instrumento de medición, reflexión, determinar la distancia, receptor, transmisor, Luna, Tierra, velocidad de la luz, mecánica, experimento, físico

Extras relacionados

Preguntas

  • ¿A qué velocidad viajaron las señales transmitidas?
  • ¿Cuánto tiempo tardó la señal en llegar a la Luna?
  • ¿Dónde murió Zoltán Bay?
  • ¿En qué intervalos se transmitieron las señales durante el famoso experimento?
  • ¿Dónde nació Zoltán Bay?
  • ¿Cuántas señales se transmitieron durante los 50 minutos que duró el experimento?
  • ¿Cuál de estas afirmaciones es falsa?
  • ¿Cuál es la distancia entre la Tierra y la Luna, según las mediciones del equipo de investigación de Zoltán Bay?
  • ¿Cuánto tiempo tardó la señal en llegar a la Luna y volver a la Tierra?
  • ¿Dónde tuvo lugar el famoso experimento de Zoltán Bay?
  • ¿Cuándo tuvo lugar el famoso experimento de Zoltán Bay?
  • El experimento resultó en la creación de una nueva disciplina de ciencias. ¿Cuál?
  • ¿Cuál de estas afirmaciones es falsa en cuanto a la estación de radar usada durante el experimento?
  • ¿En los laboratorios de investigación de qué empresa tuvo lugar el famoso experimento?
  • ¿Según la leyenda, desde dónde quería Bay tocar la Luna cuando era niño?
  • ¿Qué aparato se utilizó para almacenar las señales?
  • ¿En qué siglo nació Zoltán Bay?
  • ¿En qué siglo trabajó Zoltán Bay?
  • El equipo de científicos de Bay midió la distancia entre la Tierra y otro cuerpo celeste. ¿Cuál?
  • ¿Es verdad que Zoltán Bay colaboró en el desarrollo de tubos de gas y luz?
  • ¿Quién no era contemporáneo de Zoltán Bay?
  • ¿Quién era contemporáneo de Zoltán Bay?

Escenas

Estación de radar
experimental

Estación de radar

La estación de radar era un armazón de hierro de 6 x 8 m de tamaño ubicado en una placa giratoria maciza para poder ajustar su ángulo de elevación.
En el armazón había colocadas 36 antenas dipolo. El radar se encontraba en el tejado del laboratorio y los instrumentos estaban en la segunda planta del mismo, en las dos habitaciones debajo del radar.

Antena de radar

  • armazón de hierro 6 x 8 m
  • placa giratoria
  • ángulo de elevación ajustable
  • 36 antenas dipolo

Instrumentos
de medición

  • jaula eléctricamente blindada
  • unidad receptora
  • unidad de transmisión
  • fuente de alimentación
  • coulometro
  • interruptor

Los instrumentos de medición

Detectar las señales enviadas a la Luna, emitidas por un transmisor y luego recibidas por un receptor fue un gran desafío, porque las señales de retorno desde la Luna eran muy débiles y no se oían bien debido al ruido eléctrico de fuentes externas. Este problema se resolvió de una manera muy creativa gracias al grupo de investigadores compuesto por Bay y sus colegas.

Cada ciclo de medición duraba 3 segundos. Primero, se trasmitía una señal de radar hacia la Luna, y luego se almacenaba el eco de la señal en intervalos de casi 0,3 segundos. Se repetía el ciclo de medición varias veces y se sumaban las señales detectadas en las fases correspondientes.
Como la suma del ruido aleatorio de constante cambio aumenta más lentamente que la suma de la señal útil de fuerza constante, al integrar el número suficiente de ciclos de medición, pudieron diferenciar la señal útil reflejada desde la Luna del ruido de fondo. (Este método se encuentra todavía en uso hoy en día.)

El proceso entero estaba sincronizado por un interruptor que giraba a una velocidad constante: este enviaba las señales de radar y luego dirigía las señales de retorno reflejadas por la antena, en 10 coulómetros con una diferencia de tiempo de 0,3 segundos. Un ciclo de medición duraba 3 segundos, con el interruptor girando durante un período de 50 minutos. En total, eso resultaba en 1000 mediciones.

La integración de señales se llevaba a cabo por medio de los coulómetros. Las señales eléctricas percibidas por las antenas, eran amplificadas y su corriente se utilizaba para separar el agua en hidrógeno y oxígeno mediante electrólisis. El hidrógeno producido se introducía en tubos delgados llenos de líquido y allí causaba que elevaran las columnas de líquido. El nivel del líquido mostraba el valor de las señales integradas. Por último, se buscaba el tubo con el nivel de hidrógeno más alto; este indicaba el tiempo en el que regresaba la onda de radar reflejada.

Señal reflejada
por la Luna

  • 2,5 s

La medición de la distancia

El equipo se instaló en diciembre de 1945. Los experimentos principalmente se realizaban por las noches, porque había menos ruido eléctrico interfiriendo con el funcionamiento de la máquina. Para el 6 de febrero de 1946, la suma de las señales permitió percibir una señal por encima del nivel de perturbación.

Medición de distancia
con ondas de radio

  • 375 000 km

Animación

Narración

El ilustre físico húngaro, Zoltán Bay, nació en el último año del siglo XIX. Desde 1936 realizó su trabajo científico en Budapest, en el laboratorio de investigación Tungsram Trust, y en la Univerdidad Técnica de la capital húngara. Sus investigaciones principales se centraban en los tubos eléctricos, de gas y de luz, y llevó a cabo varios experimentos en radiotecnología, en los cuales alcanzó resultados significativos.

Dirigió un equipo científico, cuya misión fue medir la distancia entre la Tierra y la Luna sirviéndose de ondas de radio.
El experimento se inició en 1945 y fue completado con éxito al año siguiente.

El 6 de febrero de 1946 el equipo anunció oficialmente que habían enviado señales de radar a la Luna, y también habían detectado las señales reflejadas en ella. La clave del éxito del experimento de Bay fue implementar una fórmula para detectar la recurrencia y la suma de las señales. El experimento resultó en un cambio radical en la tecnología de la medición de la distancia, e inició una nueva disciplina científica, la radioastronomía.

Las señales de microondas producidas por un generador de impulso eran transmitidas, a través de un tubo de transmisión, a una antena ubicada en el techo. El coulometro, desarrollado por los colegas de Bay, permitió almacenar y agregar las señales.

Durante 50 minutos se transmitían 1000 señales, es decir, una señal cada 3 segundos. Según la medición, las señales volvían en 2,5 segundos. Así, los científicos calcularon que la distancia entre la Tierra y la Luna era de 375 000 km.

El experimento exitoso solucionó una de las preguntas que Bay había formulado desde su infancia: “Vi la Luna pasar por detrás de la torre y les pregunté a los adultos: si subo a la torre podré tocar la Luna?”

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