El Programa de Medición de Antimisiles de Alcance Profundo ( DAMP, por sus siglas en inglés) fue un proyecto de investigación aplicada para obtener datos científicos, justo antes y durante el reingreso, sobre misiles balísticos de alcance intermedio e intercontinental a medida que regresaban a la Tierra. El programa fue financiado por la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada (ARPA, por sus siglas en inglés) bajo la dirección técnica del Comando de Misiles de Artillería del Ejército (AOMC, por sus siglas en inglés) durante el período del 1 de enero de 1959 al 30 de septiembre de 1963.
La instalación de proa era un buque mercante de la clase Liberty renovado y reconvertido para su misión técnica y rebautizado como USAS American Mariner . Su complejo de equipos de medición incluía radares de banda C, banda L y UHF ; grabadoras digitales y analógicas; estabilización por giroscopio ; generadores de tiempo; conmutación de modos; aparatos de adquisición de telemetría ; radiómetros y riómetros; sistemas de cine-TV y otros sistemas fotográficos de puntería ; comunicaciones y sistema de navegación por satélite de tránsito.
Como instalación de medición complementaria al buque DAMP, el Laboratorio de Investigación Electromagnética de Moorestown , Nueva Jersey , contenía equipos de medición de radar de banda C y L completos con un sistema de registro digital y analógico en una combinación de torre de soporte de alcance para mediciones de sección transversal a escala real en condiciones estáticas con polarizaciones ortogonales . Los datos analógicos registrados de esta instalación se proporcionaron para su uso inmediato.
Los datos de ambas instalaciones de medición se sometieron al procesamiento necesario en el centro de reducción de datos de Riverton , Nueva Jersey, una parte del Laboratorio de Análisis de Datos .
Los principales objetivos del Programa DAMP fueron:
El buque DAMP, el USAS American Mariner , era esencialmente un laboratorio de mediciones flotante que empleaba varios tipos de sensores , aparatos de grabación y equipos de apoyo técnico. Operaba bajo las regulaciones marítimas convencionales en el área de impacto de los disparos de prueba de misiles balísticos, principalmente en el área del Caribe y en el Océano Atlántico Sur , cerca de la Isla Ascensión . Durante 1962, sin embargo, operó en el Océano Pacífico para realizar tareas de seguimiento durante las pruebas atómicas de la Operación Dominic .
La tripulación de a bordo, proporcionada por Mathiasen Tankers Corp., se complementó con aproximadamente sesenta miembros del personal técnico proporcionados por RCA y Barnes Engineering Corporation, que operaron y mantuvieron el radar y el equipo de apoyo. Cada misión requirió un mínimo de 36 horas de preparación en la estación y calibración previa y posterior al vuelo . Los objetivos fueron aquellos de oportunidad disparados a los campos de tiro de misiles como parte del programa general de pruebas de misiles balísticos , que en ese momento estaba en sus inicios.
El buque DAMP participó en numerosas operaciones de prueba de misiles en el Campo de Misiles del Atlántico , así como en el Campo de Misiles del Pacífico durante 1962 en apoyo de las pruebas atómicas de la Operación Dominic con énfasis en los efectos electromagnéticos de radiofrecuencia y radar. Además, el buque DAMP sirvió en apoyo del Programa Ranger en el Campo de Misiles del Atlántico para la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio ( NASA ). Las actividades incluyeron el seguimiento de vehículos durante y después del agotamiento final para proporcionar datos de designación para la Instalación de Instrumentación del Espacio Profundo .
Durante su operación en el Polígono de Misiles del Atlántico, el buque DAMP hizo escala en varios puertos para brindar apoyo logístico y satisfacer sus necesidades. Entre estos puertos se encontraban Recife ( Brasil) , Antigua ( Indias Occidentales) , Ciudad del Cabo , Monrovia y Senegal ( África ). Mientras estuvo en el Polígono de Misiles del Pacífico, el buque DAMP tuvo su base en Honolulu (Hawái) y operó en la zona de la isla Johnston .
El Laboratorio de Investigación Electromagnética (ERL) estaba ubicado cerca de la planta de la División de Radar de Superficie y Misiles de RCA en Moorestown , Nueva Jersey . El sistema de medición de sección transversal de banda C, de baja potencia, junto con dos configuraciones de rango estático se utilizó para objetivos a escala real que pesaban hasta 4000 libras rotados 360 grados. Dado que las mediciones deben realizarse en los objetivos como si estuvieran ubicados en el espacio libre, los retornos desde otros lugares que no fueran el objetivo se redujeron a 10 −5 m 2 , el nivel de fondo general de una combinación torre-terreno. El radar de baja potencia era capaz de transmitir cualquier polarización lineal, circular o elíptica en frecuencias de banda C. Podía recibir los componentes horizontales y verticales de la energía retrodispersada simultáneamente. Los datos de la sección transversal se registraron en forma analógica en registradores de banda de Sanborn y Scientific Atlanta y en cinta magnética Ampex. Las secciones transversales digitales también se registraron en un registrador de cinta magnética CEC especialmente diseñado .
Otras funciones importantes del ERL fueron la formación de personal técnico, el desarrollo y la prueba de nuevos equipos y técnicas, y el seguimiento de satélites mediante un radar FPQ-4 modificado. La capacidad de medición en banda L, similar a la del equipo en banda C, se introdujo a finales de 1963.
El Laboratorio de Análisis de Datos (DAL) se dedicó, en general, a la preparación de datos DAMP para su difusión a los numerosos usuarios. Estos datos se someten a muchos formularios que requieren numerosos procesos de reducción. Por lo tanto, el DAL se dividió en tres áreas operativas básicas, a saber: (1) el Centro de Reducción de Datos en Riverton, Nueva Jersey, (2) el Grupo de Interpretación de Datos en Moorestown, Nueva Jersey, y (3) el Grupo de Análisis de Plasma en Moorestown, Nueva Jersey.
Los datos brutos de los sensores del barco DAMP se enviaban al centro de reducción de datos para su reducción, suavizado y conversión a formatos adecuados para su interpretación. El equipo utilizado en este ciclo de procesamiento de datos incluía un traductor de cinta digital, una computadora IBM 709 , una computadora analógica , varios convertidores de cinta y tarjeta y perforadoras de tarjetas, equipo de reproducción analógico y digital, trazadores de datos, lectores de gráficos y películas, cámaras de osciloscopio y osciloscopios, un cuarto oscuro de fotografías y equipo de apoyo diverso.
Los datos procesados se difundirían directamente o se enviarían al Grupo de Interpretación de Datos para su estudio, interpretación, correlación y comparación con la teoría. El grupo de interpretación de datos se ocupaba de anotar los datos básicos con comentarios interpretativos para ayudar al usuario final de los datos. Los objetivos eran investigar todas las vías para mejorar la salida de datos y maximizar la precisión y utilidad de los mismos. Se realizaron estudios teóricos y experimentos para aumentar las comparaciones y evaluaciones de los datos; dichos estudios abarcaron las áreas computacionales del análisis numérico, matemático y estadístico , la simulación analógica y digital y la programación informática , así como las numerosas ciencias físicas asociadas con el vuelo de misiles y la reentrada atmosférica.
Una de las facetas más importantes de la física de reentrada es la interacción de plasmas y estelas ionizadas con ondas electromagnéticas . Se estaba trabajando tanto en la naturaleza teórica como práctica de la física del plasma en relación con el radar y los fenómenos asociados ; las siguientes organizaciones subcontratadas y consultores estuvieron activos en el apoyo de las fases de esta investigación:
Para evaluar los efectos del plasma y la estela en la propagación electromagnética , se realizaron estudios de campos de flujo para generar contornos de densidad de plasma. Estos resultados teóricos se utilizaron para comparar con los datos medidos para el análisis. Se llevaron a cabo experimentos de laboratorio y estudios de simulación para investigar fenómenos complejos como la turbulencia en el campo de flujo de plasma.
El buque DAMP, el American Mariner de la USAS ( United States Army Ship ) fue la principal instalación de recopilación de datos del Proyecto DAMP. Las características pertinentes del buque incluyen:
El buque DAMP estaba equipado con varios sistemas diseñados para localizar y rastrear misiles balísticos entrantes en el área de impacto prevista, así como instrumentación para registrar datos sin procesar .
Uno de los dos radares AN/FPQ-4 a bordo del buque DAMP permitía el seguimiento de objetivos portadores de balizas a una distancia inequívoca de 1.000 millas náuticas (2.000 km). Los radares de banda L y UHF, que compartían una antena común, permitían la observación del objetivo mediante iluminación para complementar la banda C. El radar AN/FPS-12 permitía la vigilancia de las inmediaciones generales del buque DAMP, así como la orientación vectorial de las aeronaves que pudieran estar asignadas al buque.
El sistema de adquisición de telemetría era una ayuda de adquisición pasiva que funcionaba según el principio del interferómetro, que proporcionaba la posición angular del objetivo en relación con el barco. No era una fuente directa de información de alcance. Los datos de telemetría se registraban en cinta magnética a 7,5, 15, 30 y 60 ips desde el receptor Nems Clark 1432.
El director de adquisición, que comprendía la computadora RADAP-C junto con los dispositivos de entrada y salida asociados, servía como ayuda de adquisición, como medio para la verificación y calibración de los equipos electrónicos asociados y, en el modo TRANSIT, como ayuda para la navegación del barco DAMP.
El sistema de navegación Transit consistía en el satélite Transit , una red mundial de estaciones de seguimiento para observar y determinar los elementos orbitales del satélite, y receptores adecuados y computadoras Autonetics Recomp a bordo del buque de navegación para recibir las señales de radio de frecuencia estable transmitidas por el satélite, para observar el cambio de frecuencia Doppler y a partir de esta información, más la ubicación aproximada del buque, calcular con una precisión de una milla (1,6 km) la ubicación exacta del buque.
El oscilador de referencia de cuarzo era el corazón del sistema de a bordo y funcionaba a 1 MHz y 100 KC con una estabilidad a corto plazo de 5 partes en 10 a la décima promediada en un intervalo de un segundo, y una estabilidad a largo plazo de 5 partes en 10 a la décima por día.
El integrador de vídeo acepta las señales de vídeo de radar de un sistema de radar pulsado con control de alcance (AN/FPQ-4) y mejora la relación señal/ruido del vídeo de radar, ampliando así el alcance de adquisición del sistema de radar. El vídeo se integra de forma continua y la salida es en tiempo real.
Para aprovechar al máximo las capacidades de recopilación de datos del buque DAMP, era necesario que los datos recopilados se almacenaran de una forma que permitiera una fácil recuperación en la instalación de análisis de datos . Por lo tanto, todos los datos obtenidos en el buque DAMP se almacenaron únicamente en grabadoras digitales CEC certificadas y designadas, grabadoras Ampex , una grabadora Sanborn, una grabadora de vídeo RCA y una grabadora Mincom. La sincronización se proporcionó mediante dos generadores de sincronización Hermes Hycon Eastern, uno principal y otro de respaldo. Las salidas de señal de sincronización fueron un código de ausencia de pulso de 24 bits, un código de ausencia de pulso de 17 bits y un código de ancho de pulso de 13 bits . Ambos generadores se sincronizaron con el estándar de tiempo de la Oficina de Normas, WWV .
Los datos de prueba sin procesar registrados incluyeron tiempo, sincronización y control, datos de radar del rastreador 1 y 2, datos de radar de banda L y UHF , datos de giroscopio y servidor, telemetría, voz, video y cualquier otro dato designado por el director de la prueba.
Uno de los dos directores de cañón Mk 51 Mod 3, convenientemente modificado y equipado con telescopios de codo M-7 (8 aumentos, campo de 6") se empleó para proporcionar información de designación a los radares de seguimiento AN/FPQ-4 en modo "óptico". Estos directores tenían un recorrido acimutal de más/menos 370 grados y una elevación de -20 grados a +90 grados. La salida de datos de acimut y elevación se proporcionaba a velocidades 1 y 36 desde dos sincronizadores de 400 ciclos (tamaño 23). El error de posición máximo era de 0,5 milésimas.
Las comunicaciones a bordo del barco DAMP tenían varios propósitos: comunicarse con las oficinas administrativas en Nueva Jersey, recibir, inmediatamente después del lanzamiento, datos de impacto previstos de la agencia de lanzamiento que dispara el misil balístico o intercontinental y, después de completar el seguimiento del impacto, informar datos de "vistazo rápido" al ERL en Nueva Jersey para que pudieran evaluarse y enviar un informe resumido al patrocinador del proyecto, ARPA.
Durante este período de operaciones, las comunicaciones vía satélite aún no existían. Como resultado, las comunicaciones entre el barco DAMP y New Jersey se hacían mediante el uso de radio de banda lateral única (SSB), generalmente mediante el uso de un transmisor de 10 kW . El barco DAMP generalmente transmitía voz de banda lateral superior (USB) y/o radioteletipo de modulación por desplazamiento de frecuencia de banda lateral inferior (LSB) en el área de 16 y 22 MHz cuando las condiciones atmosféricas eran favorables. Cuando las comunicaciones se volvían difíciles debido a las condiciones atmosféricas, el barco DAMP cambiaba a transmisión de onda portadora (CW) utilizando el código Morse estándar . Además, debido a que el barco podía estar en el mar durante períodos prolongados, como un mes más o menos, el barco DAMP llevaba una sala y equipo de radioaficionados , que el personal técnico podía usar para comunicarse con sus familias en casa en los Estados Unidos a través de radio de onda corta .
Para las comunicaciones locales (por ejemplo, en la zona de la isla Ascensión en el Atlántico o en la zona de la isla Johnston en el Pacífico ), el buque DAMP tenía la capacidad de transmitir y recibir voz USB y radioteletipo LSB hacia y desde dichas islas. El buque DAMP también podía comunicarse con aeronaves e islas cercanas utilizando varias configuraciones de radio VHF o UHF.
Se emplearon varias antenas para obtener el máximo alcance entre el barco y la costa. El transceptor UHF utilizó un discono, mientras que los transceptores VHF utilizaron antenas de plano de tierra. El transmisor HF de 1 kW utilizó una antena de látigo de 35 pies (11 m) sintonizada de forma remota , mientras que el transmisor HF de 3 kW utilizó una antena de jaula vertical, y el transmisor de 10 kW empleó una antena de discono. El buque contenía numerosos receptores de última generación, que se alimentaban desde un sistema de distribución de antena desde tres látigos de 18 pies (5 m).
El buque DAMP también llevaba equipo criptográfico avanzado que podía utilizarse para codificar o descodificar mensajes de carácter confidencial o secreto . Los detalles de dicho equipo son confidenciales y no se describen aquí.
Como lo exige la ley, el capitán de la marina mercante del barco tenía una sala de radio y un operador de radio que era responsable de los negocios del barco, pero no estaba asociado de ninguna manera con la operación del sistema de radio utilizado para fines técnicos.
Se conectaron cuatro pedestales de guía TALOS AN/FPW-2 modificados a uno o ambos radares de seguimiento AN/FPQ-4 para proporcionar instrumentación óptica, infrarroja y otra instrumentación complementaria para la observación de cuerpos reentrantes.
El 30 de septiembre de 1963, la misión y el contrato DAMP de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada del Ejército de los EE. UU. expiraron, y la Fuerza Aérea de los EE. UU. asumió el control operativo del USAS American Mariner . El 1 de enero de 1964, se convirtió en una parte integral, pero temporal, del Campo de Pruebas del Este de la Fuerza Aérea de los EE. UU. en el Océano Atlántico , y fue puesto bajo el control del Proyecto de Pruebas de Misiles (MTP) con sede en la Base de la Fuerza Aérea Patrick , Florida . (Ver Campo de Pruebas del Este para más detalles). Finalmente, el barco fue retirado del servicio de seguimiento de misiles y se hundió en la Bahía de Chesapeake mientras era utilizado como objetivo por los pilotos de la Marina de los EE. UU. de la Estación Aérea Naval del Río Patuxent .