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Proyecto Sanguinario

Transmisor ELF de Clam Lake, Wisconsin en 1982, parte del Proyecto ELF, el sucesor reducido de Sanguine. En la parte inferior izquierda se pueden ver secciones de los derechos de paso de las líneas eléctricas que forman las dos antenas dipolo terrestres de 14 millas de largo pasando a través del bosque.

El Proyecto Sanguine fue un proyecto de la Marina de los EE. UU. propuesto en 1968 para la comunicación con submarinos sumergidos utilizando ondas de radio de frecuencia extremadamente baja (ELF) . El sistema propuesto inicialmente, reforzado para sobrevivir a un ataque nuclear, habría requerido una antena gigante que cubriera dos quintas partes del estado de Wisconsin. El enfoque propuesto nunca se implementó debido a las protestas y al posible impacto ambiental. Un sistema más pequeño y menos reforzado llamado Proyecto ELF que consta de dos transmisores ELF vinculados ubicados en Clam Lake, Wisconsin 46°05′05.6″N 90°55′03.7″W / 46.084889°N 90.917694°W / 46.084889; -90.917694 y República, Michigan 46 ° 20′10.1 ″ N 87 ° 53′04.6 ″ W / 46.336139 ° N 87.884611 ° W / 46.336139; -87.884611 se construyó a partir de 1982 y funcionó desde 1989 hasta 2004. El sistema transmitía a una frecuencia de 76 Hz. En las frecuencias ELF, el ancho de banda de la transmisión era muy pequeño, por lo que el sistema sólo podía enviar mensajes de texto con código corto a una velocidad de datos muy baja. Estas señales se utilizaron para convocar a embarcaciones específicas a la superficie para recibir órdenes operativas más largas mediante comunicación ordinaria por radio o satélite.

Sistema propuesto

El sistema inicialmente propuesto habría tenido una antena gigante compuesta por 6.000 millas (9.700 km) de cables enterrados en una rejilla rectangular que cubría 22.500 millas cuadradas (58.000 km 2 ), dos quintas partes del estado de Wisconsin, [1] alimentada por 100 Centrales eléctricas subterráneas en búnkeres de hormigón. [2] [3] Los cables estaban conectados a tierra en sus extremos, y bucles de corriente eléctrica de CA fluían profundamente en el suelo entre los extremos del cable, generando ondas ELF; esto se llama dipolo de tierra . Se preveía que el diseño original costaría miles de millones [4] y consumiría 800 megavatios de energía. [1] [5] El objetivo era un sistema que pudiera transmitir órdenes tácticas en un solo sentido a los submarinos nucleares estadounidenses en cualquier parte del mundo y sobrevivir a un ataque nuclear directo. [2]

El proyecto fue controvertido desde el principio y fue atacado por políticos, grupos pacifistas y ambientalistas preocupados por los efectos de las altas corrientes de tierra y los campos electromagnéticos en el medio ambiente. [2] [3] [6] [7] La ​​supervivencia nuclear del sistema se volvió dudosa debido al desarrollo soviético de misiles balísticos MIRV . [3] Después de que un intento de reubicar el proyecto en el Llano Uplift de Texas [8] también fuera frenado por la oposición pública, [3] la Marina abandonó Sanguine y propuso una serie de variantes cada vez más modestas: Project Seafarer (1975), Austere ELF (1978), y finalmente el Proyecto ELF (1981), que fue construido. [3] [5] Este sistema de menor potencia requirió 15 minutos para transmitir cada grupo de códigos, por lo que no se usó para transmitir órdenes tácticas directamente, sino que cumplió la función de un "campanero", ordenando a una embarcación específica que se elevara cerca de la superficie. y recibir más pedidos mediante comunicación ordinaria por radio o satélite. [1] [2] [3] El sistema entró en funcionamiento nominalmente en 1989, 20 años después de que se puso en línea por primera vez como "instalación de prueba", y se utilizó hasta 2004, cuando la Marina de los EE. UU. lo declaró obsoleto y fue cerrado y desmantelado. .

Proyecto ELF

Mapa que muestra la ubicación de los transmisores ELF de la Marina de los EE. UU. Las líneas rojas muestran las trayectorias de las antenas dipolo terrestres. La instalación de Clam Lake (izquierda) tuvo dos cruces de 14 millas. dipolos terrestres. La instalación de Republic tenía dos de 14 millas. dipolos orientados de este a oeste y uno de 28 millas. dipolo orientado norte-sur.

El sistema reducido que la Marina construyó en 1969, llamado Proyecto ELF, comenzó las pruebas oficiales en 1982 y entró en funcionamiento oficialmente en 1989. [9] Consistía en dos instalaciones de transmisión, una en Clam Lake, Wisconsin y otra en Republic, Michigan . [9] con un total de 84 millas (135 km) [10] de antena de línea de transmisión sobre el suelo. Los dos transmisores normalmente funcionaban sincronizados como una antena para un mayor alcance, pero también podían funcionar de forma independiente. El sistema reducido no fue diseñado para sobrevivir a un ataque nuclear.

La instalación de Clam Lake, que sirvió como sitio de pruebas y originalmente se llamó Wisconsin Test Facility (WTF), constaba de dos antenas de línea de transmisión de 14 millas (23 km) (llamadas dipolos terrestres ) en forma de cruz, con las estación transmisora ​​en su intersección. [1] [11] La instalación de Republic constaba de tres líneas de transmisión, dos de 14 millas (23 km) y una de 28 millas (45 km), [1] con la forma de la letra "F" (la forma no es significativa y estuvo dictada por la disponibilidad de tierra). [11] Las líneas, hechas de cable de aluminio de 1,5 centímetros (0,59 pulgadas) sostenido sobre aisladores en postes de madera de 40 pies (12 m), se parecían a líneas de transmisión de energía ordinarias. [2] Los extremos de las líneas de transmisión estaban conectados a tierra mediante 1 a 3 millas (1,6 a 4,8 km) de cable de cobre enterrado y varillas de tierra, [2] luego reemplazados por conjuntos de electrodos en pozos profundos de 300 pies (91 m) [ 1] Los transmisores enviaban corrientes alternas de 300 amperios a través de las líneas, que pasaban a través de los electrodos enterrados en las profundidades de la Tierra. [2]

Antena dipolo terrestre de Clam Lake, que muestra cómo funciona. La corriente alterna I en la línea se muestra fluyendo en una sola dirección para mayor claridad.

Los transmisores funcionaban a una frecuencia de 76 Hz en la banda de frecuencia extremadamente baja , con una capacidad alternativa a 45 Hz [2] y utilizaban una potencia combinada de 2,6 megavatios. [5] Podrían comunicarse con submarinos en aproximadamente la mitad de la superficie del mundo. El sistema transmitía continuamente, las 24 horas del día, enviando un mensaje "inactivo" cuando no estaba en uso para que los submarinos pudieran verificar que estaban dentro del alcance de comunicación. [9] [11]

Debido al ancho de banda extremadamente pequeño de la banda ELF, los transmisores tenían una velocidad de datos muy lenta . No podían transmitir voz ( audio ), sino sólo mensajes de texto codificados cortos de unas pocas letras. [5] [10] Según se informa, tomó 15 minutos transmitir un solo grupo de códigos de tres letras. [10] [11]

El sistema fue controvertido y fue blanco de ataques legales, demandas y protestas durante toda su vida operativa. [6] [7] En cinco ocasiones, los manifestantes cortaron postes de líneas de transmisión, interrumpiendo brevemente la operación. [7]

En 2004, la Marina cerró ambos transmisores, con la explicación de que los sistemas de comunicación de muy baja frecuencia (VLF) habían mejorado hasta el punto de que el sistema ELF era innecesario. [7]

Cómo funciona la comunicación ELF

Los submarinos están protegidos por el agua de mar de todas las señales de radio ordinarias y, por lo tanto, no pueden comunicarse con las autoridades de mando militar mientras están sumergidos. [11] Sin embargo, las ondas de radio de muy baja frecuencia pueden penetrar el agua de mar; cuanto más baja es la frecuencia, más profundamente pueden penetrar en el océano. [9] Las ondas en el rango VLF de 3 kHz a 30 kHz pueden penetrar a una profundidad de aproximadamente 10 a 30 metros, [10] y desde la Segunda Guerra Mundial las armadas han utilizado transmisores VLF para comunicarse con los submarinos. Para recibir señales VLF, los submarinos deben elevarse justo debajo de la superficie o seguir una boya de antena poco profunda, lo que los hace vulnerables a la detección por parte del enemigo. [5] [10]

Las ondas de radio en la banda de frecuencia extremadamente baja (ELF) de 30 a 300 Hz pueden penetrar hasta una profundidad de cientos de metros, lo que les permite comunicarse con los submarinos en su profundidad operativa normal. [5] Cuanto menor es la frecuencia, mayor es la longitud de onda de las ondas de radio, y los transmisores requieren estructuras de antena más largas para generarlas. Los transmisores ELF utilizan enormes antenas llamadas dipolos terrestres que consisten en decenas a cientos de kilómetros de cables aéreos que se asemejan a líneas de transmisión de energía ordinarias. Las líneas de transmisión están conectadas a tierra en los extremos y las corrientes en bucle en las profundidades de la Tierra forman parte de la antena. Debido a que incluso estas enormes antenas son mucho más pequeñas que las longitudes de onda ELF, son extremadamente ineficientes; sólo una pequeña fracción de la potencia de entrada se irradia como ondas ELF, y el resto se disipa como calor en la resistencia de la antena. Con su potencia de entrada total de 2,6 MW, ambos transmisores ELF estadounidenses trabajando juntos solo generaron alrededor de 8 vatios de radiación ELF. Esta débil señal llegó a submarinos en más de medio mundo sólo debido a la atenuación extremadamente baja de las ondas ELF, de 1 a 2 dB cada 1.000 kilómetros. Los transmisores ELF son más eficientes cuando se ubican sobre ciertas formaciones rocosas subterráneas de baja conductividad , lo que obliga a las corrientes a extenderse más profundamente a través de un mayor volumen de roca, formando una "antena" más grande. [2] El sistema estadounidense estaba ubicado en Wisconsin y la Península Superior de Michigan sobre la formación del Escudo Laurentino , por esa razón. [2]

Estos transmisores ELF no se pueden instalar en submarinos debido al tamaño de la antena y a los requisitos de alta potencia. Por lo tanto, la comunicación ELF es unidireccional: un receptor en el submarino recibe órdenes de una estación costera pero no puede responder. La baja atenuación de las ondas ELF con la distancia permite que una sola estación ELF envíe mensajes a submarinos en todo el mundo.

Otro inconveniente de ELF es que la banda ELF tiene un ancho de banda muy pequeño y, por lo tanto, sólo puede transmitir mensajes muy simples muy lentamente. [5] [10] Las señales ELF no pueden transmitir audio (voz) como otros tipos de radio y solo pueden transmitir mensajes de texto cortos que constan de unas pocas letras. Según se informa, el sistema de la Marina de los EE. UU. (arriba) utiliza grupos de códigos de tres letras y requiere 15 minutos para transmitir un grupo. [10] [11]

Otros transmisores ELF

Estados Unidos, Rusia, India y China son las únicas naciones que han construido instalaciones de comunicación ELF. La Armada de la India tiene una instalación de comunicación ELF operativa en la base naval INS Kattabomman para comunicarse con sus submarinos clase Arihant y clase Akula . [12] [13] Según se informa, la Armada rusa opera un transmisor ELF, ZEVS , ubicado al noroeste de Murmansk en la península de Kola en el norte de Rusia. [14]

Ver también

Referencias

Notas a pie de página

  1. ^ abcdefAltgelt , Carlos. "La estación de 'radio' más grande del mundo" (DOC) . El recurso de escritorio de la emisora . Barry Mishkind . Consultado el 17 de febrero de 2012 .
  2. ^ abcdefghij Jones, David Llanwyn (4 de julio de 1985). "Envío de señales a submarinos". Nuevo científico . 26 (1463): 37–41 . Consultado el 17 de febrero de 2012 a través de Google Books.
  3. ^ abcdefAldridge , Bob (2001). "Historia de ELF: comunicación de frecuencia extremadamente baja" (PDF) . Centro de Investigación de Vida del Pacífico. PLRC-941005B . Consultado el 23 de febrero de 2012 .
  4. ^ Sullivan, Walter (13 de octubre de 1981). "Cuán enorme antena puede transmitir en el silencio del mar". Los New York Times . Consultado el 22 de mayo de 2012 .
  5. ^ abcdefg Spinardi, Graham (1994). De Polaris a Trident: el desarrollo de la tecnología de misiles balísticos de la flota estadounidense. Londres: Cambridge University Press. págs. 81–82. ISBN 0-521-41357-5- a través de libros de Google.
  6. ^ ab Brodeur, Paul (2000). Corrientes de muerte. Nueva York: Simon y Schuster. pag. 62.ISBN 0-7432-1308-4- a través de libros de Google.
  7. ^ abcd Cohen-Joppa, Felice (15 de octubre de 2004). "Cierra el proyecto ELF". La resistencia nuclear . No. 135. Felice y Jack Cohen-Joppa . Consultado el 10 de julio de 2014 .
  8. ^ Ellis, Grover (septiembre de 1973). "¡El Dr. Strangelove ha vuelto!". Texas mensual .
  9. ^ abcd "Sitio del transmisor de frecuencia extremadamente baja, Clam Lake, Wisconsin" (PDF) . Archivo de datos de la Marina . Marina de los Estados Unidos. 28 de junio de 2001 . Consultado el 17 de febrero de 2012 a través de la Federación de Científicos Estadounidenses.
  10. ^ abcdefg Friedman, Norman (1997). Guía del Instituto Naval sobre sistemas de armas navales mundiales, 1997-1998. Nueva York: Prensa del Instituto Naval. págs. 41–42. ISBN 1-55750-268-4- a través de libros de Google.
  11. ^ abcdef Heppenheimer, TA (abril de 1987). "Subgraves de señalización". Ciencia popular . 230 (4): 44–48 . Consultado el 17 de febrero de 2012 a través de Google Books.
  12. ^ "La Marina obtiene una nueva instalación para comunicarse con los submarinos nucleares que merodean bajo el agua". Los tiempos de la India . 31 de julio de 2014.
  13. ^ Hardy, James (28 de febrero de 2013). "India avanza en la construcción del sitio ELF". Semanal de defensa de IHS Jane . Archivado desde el original el 23 de febrero de 2014.
  14. ^ Jacobsen, Trond (2001). "ZEVS, el transmisor ELF ruso de 82 Hz". Ondas de radio por debajo de 22 kHz . Página web de Renato Romero . Consultado el 17 de febrero de 2012 .

Bibliografía