El último coletazo tecnológico de la Alemania nazi: los sistemas de visión nocturna

Es bien conocido que la tecnología aeronáutica de la Alemania nazi durante el III Reich fue capaz de poner en los campos de batalla de la Segunda Guerra Mundial (IIGM) sistemas de armas extraordinariamente avanzados: el caza de motores a reacción Messerschmitt Me-262, la bomba volante V-1 o el primer cohete de larga distancia V-2 son los principales ejemplos. Es mucho menos conocido que en los últimos meses de la IIGM, la industria bélica alemana impulsó un campo de la tecnología electrónica por entonces incipiente: la detección de la radiación infrarroja (en lo que sigue, IR), basada en dispositivos semiconductores. Como es sabido, la capacidad de ver en la oscuridad es una posibilidad sumamente atractiva para cualquier ejército.

Como ya explicamos recientemente, la tecnología de semiconductores resultó decisiva durante la IIGM en un terreno clave: los detectores de los radares del campo aliado. Pero también hizo su aparición para crear los primeros sistemas de visión nocturna desarrollados en los últimos meses de la guerra por la industria armamentística alemana.​

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La radiación IR es el nombre con el que se conoce a una banda de longitudes de onda del espectro electromagnético que están situadas entre 0,7 y 1.000 micras. Fue descubierta por el astrónomo alemán William Herschel en el año 1800. Su descubrimiento, además de ser fundamental en la comprensión final de dicho espectro, abrió todo un nuevo campo de investigación y desarrollo tecnológico. Pero el impulso inicial a la tecnología IR vino de la mano de las aplicaciones militares.

Vehículos dotados de sistemas IR

En una fecha tan temprana como 1935 el ejército alemán, a través de una de sus oficinas dedicada al desarrollo de armas, creó un grupo de trabajo junto a las compañías AEG en la parte electrónica y Karl Zeiss en la óptica, y cuyo primer fruto fue un prototipo consistente en un dispositivo detector de radiación IR que mediante el uso de la pantalla fluorescente de un tubo de rayos catódicos permitía su visualización. A principios de 1942 se realizaron pruebas con un convertidor de imagen IR a visible denominado “Ziel Gërat 1221”, basado en la idea original de AEG y Karl Zeiss, instalándolo inicialmente en el cañón anticarro PAK 40 L/46, y posteriormente en algunos vehículos anticarro autopropulsados “Marder II”.

Posteriormente, a mediados de 1943, comenzaron las primeras pruebas con dispositivos de visión nocturna montados en el carro de combate PzKpfw V "Panther". El sistema estaba formado por un proyector de radiación infrarroja de 30 cm de diámetro y un convertidor de imagen “ZG 1221”, operado por el comandante del carro. Este equipo tenía un alcance efectivo de 600 m. Desde finales de 1944 hasta marzo de 1945, este sistema se utilizó en algunas unidades acorazadas, cuyo aspecto y descripción de sus componentes se muestra en la siguiente imagen.

El sistema funcionaba de la siguiente forma: el proyector emitía radiación IR para “iluminar” el blanco, donde se reflejaba, imagen que se recogía y visualizaba mediante el convertidor de imagen, que no era más que un tubo de rayos catódicos que recogía el reflejo de la radiación IR del objeto iluminado por el proyector. En el interior del tubo se encontraba un detector de IR, un semiconductor adaptado a la detección de la radiación IR, en este caso era una sal de plomo, PbS, más conocido como galena. Ese sistema convertía la radiación IR en visible al proyectarla en una pantalla de rayos catódicos, similar a la de las antiguas televisiones.

Uno de los diversos problemas que presentaban estos sistemas era que adolecían de un escaso alcance (no más de 600 metros). Para intentar remediar esta limitación se equipó a algunos vehículos auxiliares semiorugas con proyectores más grandes que acompañaban e iluminaban los objetivos para los Panther, con lo que el alcance de los mismos podía llegar a los 2500 metros, permitiendo a los carros enfocar blancos a, como mínimo, un kilómetro de distancia. El vehículo encargado de esa tarea era el SdKfz 251-20, “Uhu”, que transportaba un proyector de arco de carbón de 6 KW y 60 centímetros de diámetro (el doble que el sistema instalado en los Panther), que podía ser replegado dentro del vehículo durante el transporte, y que se alimentaba con un generador situado dentro del vehículo:

Visores IR de infantería

También hubo tropas de infantería equipados con los fusiles de asalto STG-44 y visores ZG 1229, denominados genéricamente “Vampir”. Al final de la guerra se habían suministrado algo más de 300 sistemas “STG-44 Vampir ZG 1229”:

Hacia el final de la guerra, el Vampir era el sistema más compacto y avanzado que tenía el ejército alemán. Como en el caso del carro Panther, era un sistema compuesto por dos elementos: un foco de luz IR fijado en la parte superior del rifle de asalto StG-44 y debajo del foco un tubo similar al del carro Panther que se encargaba de detectar la luz reflejada en el blanco al que se había dirigido el foco. Dado que esta luz era invisible para cualquiera que no estuviera equipado con el sistema, proporcionaba una ventaja decisiva en escenarios de nula visibilidad. El sistema estaba conectado a una batería muy pesada para proporcionar la energía necesaria para el funcionamiento del emisor IR. Esa batería la transportaba el usuario en su espalda, lo que representaba una gran dificultad, ya que el conjunto del visor y la batería pesaban 14 kg. El sistema tenía un alcance efectivo inferior a 100 metros.

En general, todos estos sistemas entraron en combate de forma ocasional, debido al escaso número del que pudieron disponer las tropas alemanas (hay incluso una cierta controversia acerca de si realmente llegaron a entrar en combate o no, según sea la fuente consultada), sin que su actuación fuera decisiva en ningún momento, dado además que la tecnología de fabricación de los dispositivos detectores se basaba esencialmente en aproximaciones empíricas. Las únicas sales de plomo disponibles en aquellos tiempos lo eran en forma de cristales naturales, con niveles de impurezas totalmente incontrolables, lo que hacía que los dispositivos tuvieran un fiabilidad escasa. Con la pos guerra y la guerra fría, la tecnología IR se desarrolló enormemente, lográndose en pocos años sistemas fiables con comportamiento reproducible, gracias al enorme auge que alcanzó la tecnología microelectrónica.

De forma simultánea, en EEUU se desarrollaban sistemas visión nocturna para fusiles, conocidos como “Sniperscope” que fueron introducidos al final de la guerra. Eran dispositivos similares al Vampir, que utilizaban una gran fuente de luz infrarroja para iluminar los objetivos de los usuarios de los rifles, denominados M1, M2 y M3. El M2 se desarrolló entre finales de 1944 y principios de 1945, y tuvo un uso muy limitado en el escenario del Pacífico, pero no en Europa:

La era posterior a la IIGM

Las mejoras en los equipos de detección del IR en las últimas décadas han sido espectaculares. En el campo militar, hoy en día la tecnología de los detectores de IR se utiliza en diferentes equipos: detección de misiles, visión nocturna, vigilancia, etc. La detección del IR también tiene numerosas aplicaciones civiles, entre las que cabe destacar las siguientes:

- Astronomía. La observación del universo en el IR se ha revelado como una herramienta valiosísima de obtención de información. El futuro telescopio espacial James Webb, que sustituirá al Hubble, utilizará detectores de IR para realizar sus observaciones en esa zona del espectro electromagnético.

- Electrodomésticos. La tecnología infrarroja se utiliza a diario en los hogares en diversos electrodomésticos: mandos a distancia del televisor, para encender/apagar o cambiar de canal; en los lectores de discos CD o DVD, etc.

- Clima y medio ambiente. Con sensores IR instalados en satélites, se puede medir la temperatura y sus variaciones en una determinada región, se pueden estudiar procesos de desertificación, se pueden medir las temperaturas oceánicas, etc.

- Comunicaciones por fibra óptica. Las comunicaciones mediante este método se han generalizado ampliamente y utilizan dos longitudes de onda características, situadas en el IR próximo: 1,3 y 1,55 µm. En la actualidad, las comunicaciones telefónicas a larga distancia de la red fija, se realizan con esta tecnología.