Para que serve o radar?
Photo: Um cientista ajusta um prato de radar para rastrear balões meteorológicos pelo céu. Balões meteorológicos, que medem as condições atmosféricas, carregam alvos reflexivos por baixo deles para ressaltar os sinais de radar de forma eficiente. Foto por cortesia do Departamento de Energia dos EUA.
Radar ainda é muito familiar como tecnologia militar. Radarantenas montadas em aeroportos ou outras estações terrestres podem ser usadas para proteger aviões ou mísseis inimigos, por exemplo. Os Estados Unidos tem um sistema muito elaborado de aviso prévio de mísseis balísticos (BMEWS) para detectar os mísseis que chegam, com três grandes detectores de radar em Clear no Alasca, Thule na Groenlândia e Fylingdales Moorin na Inglaterra. Contudo, não são apenas os militares que usam o radar. A maioria dos aviões civis e os barcos e navios maiores têm agora radar também como ajuda geral à navegação. Todos os grandes aeroportos têm uma enorme antena de radar para ajudar os controladores de tráfego aéreo a guiar os aviões para dentro e para fora, independentemente das condições meteorológicas. Da próxima vez que você for para um aeroporto, procure a antena de radar rotativa montada na torre de controle ou perto dela.
Você pode ter visto policiais usando armas de radar à beira da estrada para detectar pessoas que estão dirigindo muito rápido. Estes são baseados em uma tecnologia ligeiramente diferente chamada radar Doppler. Você provavelmente já notou que a sirene de um carro de bombeiros parece cair no tom enquanto ela grita. Quando o motor se dirige na sua direção, as ondas sonoras da sua sirene são efetivamente comprimidas em uma distância menor, de modo que elas têm um comprimento de onda mais curto e uma freqüência mais alta – o que ouvimos como um passo mais alto. Então você ouve uma queda notável no passo da sirene no momento exato em que ela passa. Isto é chamado de efeito Doppler.
A mesma ciência está trabalhando em uma pistola de velocidade de radar. Quando um polícia dispara um feixe de radar no seu carro, a carroçaria metálica reflete o feixe diretamente para trás. Mas quanto mais rápido seu carro estiver viajando, mais ele irá mudar a freqüência das ondas de rádio no feixe. Equipamentos eletrônicos sensíveis na pistola de radar usam esta informação para calcular a velocidade do seu carro.
P>Foto: Radar em acção: Uma câmera de velocidade Gatso projetada para fazer os pilotos manterem a velocidade limite, inventada pelo piloto Maurice Gatsonides.Foto tirada no Think Tank, Birmingham, Inglaterra por Explicar que o Stuff.
Radar tem muitos usos científicos. O radar Doppler também é usado na previsão do tempo para descobrir a rapidez com que as tempestades estão se movendo e quando é provável que cheguem em determinadas cidades e vilas. Efectivamente, os meteorologistas disparam feixes de radar para as nuvens e usam os feixes reflectidos para medir a rapidez com que a chuva está a viajar e a velocidade com que está a cair. Os cientistas usam uma forma de visibleradar chamada lidar (detecção de luz e ordenação) para medir a poluição do ar com lasers. Arqueólogos e geólogos apontam para o chão para estudar a composição da Terra e encontrar depósitos enterrados de interesse histórico.
p>P>Foto: Radar em ação: Uma unidade de radar Doppler varre o céu.Foto por cortesia do Departamento de Energia dos EUA.
Um lugar onde o radar não é usado é para ajudar submarinos como theynavigate debaixo d’água. As ondas eletromagnéticas não viajam prontamente através da água do mar densa (é por isso que está escuro no oceano profundo). Em vez disso, os submarinos usam um sistema muito similar chamado SONAR (Sound Navigation And Ranging), que usa som para “ver” objetos em vez de ondas de rádio. Os submarinos, no entanto, têm sistemas de radar que podem usar enquanto se movem na superfície do oceano (como quando estão entrando e saindo do porto).
Photo: Um geólogo move um transmissor de radar (montado numa roda de bicicleta) através do solo para estudar a composição da Terra por baixo. Este tipo de radar de penetração no solo (GPR) é um exemplo de geofísica. Foto por cortesia do Departamento de Energia dos EUA.
Contra-medidas: como você pode evitar o radar?
Radar é extremamente eficaz na detecção de aviões e navios inimigos – tanto que os cientistas militares tiveram que se desenvolver de alguma forma em torno dele! Se você tem um sistema de radar soberbo, é provável que o seu inimigo também tenha um. Se você pode avistar os aviões dele, ele pode avistar os seus. Então você realmente precisa de aviões que possam de alguma forma “se esconder” dentro do radar do inimigo, sem serem vistos. Você pode ter visto o bombardeiro furtivo B2 de aparência sinistra da força aérea americana. Suas linhas afiadas, angulares e janelas revestidas de metal são projetadas para se espalhar ou absorver feixes de ondas de rádio para que os operadores de radar inimigos não possam detectá-los. Um avião furtivo é tão eficaz em fazer isto que aparece numa tela de radar sem mais energia do que um pequeno pássaro!
Foto: A invulgar forma zig-zag na parte de trás deste bombardeiro B2 é uma das muitas características concebidas para espalhar ondas de rádio para que o avião “desapareça” nas telas de radar inimigas. As asas dianteiras arredondadas e os motores e canos de escape ocultos também ajudam a manter o avião invisível. Foto de Bennie J. Davis III cortesia da Força Aérea Americana.
Quem inventou o radar?
Radar pode ser rastreado até um dispositivo chamado Telemobiloskop(às vezes escrito em estilo francês, Télémobiloscope), inventado em 1904 pelo engenheiro elétrico alemão Christian Hülsmeyer (1881-1957). Após ouvir sobre uma trágica colisão entre dois navios, ele descobriu uma maneira de usar ondas de rádio para ajudá-los a ver um ao outro quando a visibilidade era pobre.
Artwork: Radar antes do radar: O Telemobiloskop de Christian Hülsmeyer foi pré-datar por mais de três décadas, mas era essencialmente o mesmo conceito. Esta arte é baseada em um desenho de uma das patentes de Hülsmeyer de 1904, mostrando como os aparelhos de transmissão e recepção montados em um navio poderiam ser usados para detectar outros navios próximos. Os feixes são “Ondas Hertzianas” – o que agora chamaríamos de ondas de rádio – que se movimentavam a partir de aparelhos montados em suspensão cardan que permaneceriam sempre verticais apesar dos movimentos de atirar o mar.
Embora muitos cientistas tenham contribuído para o desenvolvimento do radar, o mais conhecido entre eles era um físico escocês chamado Robert Watson-Watt(1892-1973). Durante a Primeira Guerra Mundial, Watson-Watt foi trabalhar para o Escritório Meteorológico Britânico (a principal organização de previsão meteorológica do país) para ajudá-los a usar ondas de rádio para detectar tempestades que se aproximavam.
Na corrida para a Segunda Guerra Mundial, Watson-Watt e seu assistente Arnold Wilkins perceberam que poderiam usar a tecnologia que estavam desenvolvendo para detectar aeronaves inimigas.
Uma vez que provaram que o equipamento básico poderia funcionar, eles construíram uma rede anelaborate de detectores de radar em terra ao redor do sul e leste da costa britânica. Durante a guerra, as defesas radar britânicas (conhecidas como Chain Home) deram-lhe uma enorme vantagem sobre a força aérea alemã e desempenharam um papel importante na derradeira vitória aliada. Um sistema semelhante foi desenvolvido ao mesmo tempo nos Estados Unidos e até conseguiu detectar a aproximação de aviões japoneses sobre Pearl Harbor, no Havaí, em dezembro de 1941 – embora ninguém tenha percebido o significado de tantos aviões que se aproximavam até que foi instrumentalizado.
