ATLAS-I (Air Force Weapons Lab Transmission-Line Aircraft Simulator), más conocido como Trestle , fue un aparato único de generación y prueba de pulsos electromagnéticos (EMP) construido entre 1972 y 1980 durante la Guerra Fría en los Laboratorios Nacionales Sandia cerca de la Base de la Fuerza Aérea Kirtland en Albuquerque, Nuevo México . [1]
El ATLAS-I fue el mayor generador de pulsos electromagnéticos no nucleares ( NNEMP ) del mundo, diseñado para probar el endurecimiento de la radiación de los sistemas de aeronaves estratégicas contra los pulsos EMP de la guerra nuclear . Construido con un coste de 60 millones de dólares, estaba compuesto de dos partes: un par de potentes generadores Marx capaces de simular los efectos del pulso electromagnético de una explosión nuclear a gran altitud (HANE) del tipo esperado durante una guerra nuclear, y un gigantesco caballete de madera construido en un arroyo en forma de cuenco , diseñado para elevar la aeronave de prueba por encima de la interferencia del suelo y orientarla por debajo del pulso de una manera similar a lo que se vería en el aire. [2]
Trestle es la estructura más grande del mundo compuesta enteramente de madera y laminado encolado. [3]
El pulso electromagnético se produjo mediante un par de generadores Marx construidos por Maxwell Laboratories de San Diego, California. Los generadores se montaron sobre pedestales construidos de madera de la misma manera que la plataforma de prueba principal, uno a cada lado de una gran estructura de acero en forma de cuña que actuaba como plano de tierra para el pulso polarizado horizontalmente. Cada generador Marx constaba de una pila de 50 bandejas, cada una de las cuales contenía dos grandes condensadores y un interruptor de plasma. Un gran condensador de pico, utilizado para ajustar la forma del pulso resultante, también formaba parte del diseño. Cada generador estaba encerrado en una gran estructura de fibra de vidrio que se llenaba con hexafluoruro de azufre (SF 6 ) que actuaba como gas aislante. Los condensadores de las bandejas se cargaban lentamente de modo que cada bandeja tuviera hasta 100 kV de potencial. Cuando se descargaban a través de los interruptores de plasma, las 50 bandejas en serie podían (idealmente) producir hasta 5 megavoltios de potencial eléctrico en un pulso con un tiempo de subida en el rango de los 100 nanosegundos. Los generadores de cada lado de la cuña se cargaron con polaridades opuestas y se dispararon hacia líneas de transmisión gemelas (antenas) montadas a cada lado de la plataforma de prueba. Cuando se activaron simultáneamente, las ondas EM resultantes de cada generador se combinaron en la punta afilada del edificio de la cuña, lo que se sumó a un potencial eléctrico total de 10 megavoltios . [4] Las líneas de transmisión se terminaron en una carga resistiva de baja inductancia de 50 ohmios montada en una alta torre de madera en el extremo más alejado de la plataforma. El resultado fue un pulso rápido de 200 gigavatios de flujo electromagnético lo suficientemente potente como para reproducir de manera confiable (a corto alcance) los efectos nocivos de una detonación termonuclear en los circuitos electrónicos creados por ejemplos como los ensayos nucleares de gran altitud HARDTACK I , ARGUS y DOMINIC I ( Operación Fishbowl ).
Debido a su mayor altitud de vuelo y a su carga nuclear , los bombarderos del Mando Aéreo Estratégico fueron el principal objeto de las pruebas, pero también se probaron en Trestle cazas, aviones de transporte e incluso misiles para determinar su resistencia a los pulsos electromagnéticos. Además de las pruebas de supervivencia de la electrónica, numerosos sensores ubicados en el interior, debajo y a los lados de la aeronave recopilarían datos adicionales sobre la permeabilidad a los pulsos electromagnéticos de la estructura para utilizarlos en consideraciones de diseño para futuros aviones de la Guerra Fría y para identificar áreas que necesitaban un endurecimiento electromagnético adicional.
Los avances en la tecnología de generación de pulsos electromagnéticos que Sandia realizó durante la operación de Trestle ayudaron en gran medida a la construcción de la máquina Z de Sandia, mucho más potente, de 40 megavoltios y 50 teravatios (50 000 gigavatios) , durante la década de 1990. Los avances tecnológicos durante la década de 2000 han impulsado desde entonces esta producción a 290 teravatios (290 000 gigavatios), lo suficientemente alto como para estudiar realmente la fusión nuclear en el punto de detonación. [5]
La estructura primaria de madera del caballete se construyó dentro de una depresión natural que abarcaba 600 pies de ancho y 120 pies de profundidad, equivalente a un edificio de 12 pisos de altura. Una rampa de madera de 400 pies de largo por 50 pies de ancho conducía a un banco de pruebas que medía 200 pies por 200 pies. [6] Se utilizaron un total de 6,5 millones de pies tablares de madera para construir la estructura, [4] suficiente para soportar un B-52 completamente cargado (entonces el bombardero estratégico más grande y pesado en el inventario de EE. UU.) al mismo tiempo que minimizaba cualquier posibilidad de interferencia del suelo o la estructura misma, creando una simulación razonable de las condiciones aéreas. Se utilizó una mezcla de abeto Douglas y pino amarillo del sur para las maderas, [4] ya que ambos mostraban una excelente transparencia EMP, siendo el primero el que tenía la mejor resistencia a la tracción y el segundo la mejor resistencia a la intemperie. Al utilizar una estructura de madera laminada encolada y juntas de carpintería para unir las vigas gigantes, con las juntas unidas con pernos y tuercas de madera, las mediciones de las pruebas EMP no se verían distorsionadas por las grandes cantidades de material ferroso en la estructura. Se utilizó algo de metal en la construcción, ya que las juntas con carga crítica incorporaron un anillo de corte de acero circular que rodeaba el perno de madera que sujetaba la junta. Incluso la salida de incendios a lo largo de un lado del caballete y toda la extensa tubería de extinción de incendios se construyeron con fibra de vidrio .
Al otro lado de la plataforma se encontraba la "cuña" de transmisión, de 250 pies de largo y una altura total de 240 pies. [6] La cuña se construyó utilizando vigas de acero en forma de I. Toda la estructura se cubrió con una malla de alambre similar a las cercas para ganado con el fin de crear una enorme jaula de Faraday. Se construyó un edificio de varios pisos dentro de la cuña que servía como oficinas, laboratorios e instalaciones de prueba. El segundo piso del edificio albergaba una gran sala protegida electromagnéticamente, suministrada por Electromagnetic Filter Company de Palo Alto, California, que contenía la electrónica de adquisición de datos, el control de carga y disparo del generador Marx y la instrumentación de monitoreo de la intensidad de campo. El sistema de adquisición de datos constaba de una gran cantidad de digitalizadores Tektronix 7912AD de última generación junto con una gran variedad de computadoras PDP-11 de Digital Equipment Corporation . La instrumentación de monitoreo de pulsos constaba de una serie de sensores de punto B y campo H montados en el exterior de la cuña conectados a osciloscopios equipados con cámaras Polaroid para capturar los datos de pulsos transitorios. El tercer piso al aire libre contenía grandes bolsas de gas inflables que podían almacenar el gas hexafluoruro de azufre (SF 6 ) de los recintos del generador Marx cuando fuera necesario abrirlos para realizar tareas de mantenimiento.
El programa ATLAS-I se cerró después del final de la Guerra Fría en 1991, lo que puso fin a las pruebas destructivas de pulso electromagnético de aeronaves por parte de la Fuerza Aérea, siendo reemplazado por simulaciones por computadora mucho más baratas a medida que la tecnología mejoraba. A pesar de no haber recibido mantenimiento durante 20 años, las estructuras de caballete de madera seguían en pie en 2011, y la estructura seguía siendo la estructura de laminado de madera sin metal más grande del mundo. [4] El caballete se había convertido en un peligro de incendio significativo desde que la madera tratada con pentaclorofenol - isobutano - éter se había secado considerablemente en las condiciones del desierto y el sistema automático de rociadores contra incendios se había desactivado en 1991. Se estaban realizando esfuerzos [ ¿cuándo? ] para asegurar la financiación necesaria para proteger la estructura como monumento histórico nacional , aunque los esfuerzos se complican por la naturaleza de alto secreto de la instalación de Sandia/Kirtland. [ cita requerida ]
La estructura de caballete es visible desde los aviones comerciales que aterrizan y despegan del Aeropuerto Internacional Sunport de Albuquerque , ubicado aproximadamente a una milla al sureste del umbral de la pista 26 en 35°01′47″N 106°33′28″O / 35.02981109416866, -106.55767558197573 . [ investigación original ]
35°01′48″N 106°33′27″O / 35.029898, -106.557574 (ATLAS-I (Trestle))