Berita Bagaimana Rad Lab MIT menyelamatkan D-Day

Namun cuaca Eropa yang buruk—mendung dan badai, terutama di akhir musim gugur, musim dingin, dan awal musim semi—membuat semua senjata itu hampir tidak berguna. Pada akhir tahun 1943, dengan D-Day yang tinggal beberapa bulan lagi, Sekutu rata-rata hanya menyelesaikan tujuh misi pengeboman dalam sebulan; 70% hingga 80% dari rencana misi tahun ini dibatalkan atau dibatalkan karena cuaca. Bahkan jika pembidik bom Norden benar-benar mampu menjatuhkan bom ke dalam tong acar—George Valley, misalnya, tidak berpikir demikian—tidak ada gunanya jika pengebom tidak dapat melihat target melalui awan.

Para ilmuwan

Pada tahun 1904, fisikawan Jerman Christian Hülsmeyer telah menunjukkan bahwa gelombang radio dapat digunakan untuk mendeteksi kapal. Selama tahun 1930-an, para ilmuwan di Inggris, Amerika, Jerman, dan negara-negara berteknologi maju lainnya telah berupaya menggunakan gelombang radio yang dipantulkan untuk mendeteksi dan mengukur jarak dan arah objek yang tidak dapat dilihat karena kegelapan, awan, curah hujan, kabut. , atau jarak. Akhirnya, teknologi baru ini dikenal sebagai radar, yang merupakan akronim dari “arah dan jangkauan radio”.

Pada tahun 1940, radar masih dalam tahap awal. Pantulan gelombang radio yang dipantulkan kembali dari objek besar memberikan sedikit detail tentang sifat objek tersebut, dan objek kecil tidak dapat dideteksi sama sekali. Terlebih lagi, antena yang diperlukan untuk mengirimkan transmisi frekuensi rendah untuk mencari keberadaan objek-objek ini terlalu besar untuk digunakan secara mobile. Namun terlepas dari keterbatasan ini, radar masih efektif untuk tujuan pertahanan. Mengantisipasi perang, Inggris memasang serangkaian stasiun radar di garis pantainya untuk mendeteksi pembom Jerman yang masuk dan memberikan koordinat vektor ke pesawat tempur sehingga mereka dapat mencegatnya.

Ilmuwan radar memahami bahwa transmisi gelombang radio berfrekuensi tinggi akan memungkinkan mereka “melihat” sinyal yang kembali lebih detail, mendeteksi target yang lebih kecil, dan mengurangi ukuran antena untuk penggunaan seluler. Namun belum ada perangkat yang dapat mengirimkan gelombang radio frekuensi tinggi dengan daya yang cukup untuk mendeteksi objek pada jarak jauh.

Ketika Inggris menyaksikan Nazi Jerman membangun kembali kekuatan militernya pada tahun 1930-an, para ilmuwan Inggris didesak untuk memajukan teknologi gelombang radio untuk komunikasi dan deteksi radar. Dua bulan setelah Jerman menginvasi Polandia pada bulan September 1939, fisikawan John Randall dan Harry Boot, yang bekerja di Universitas Birmingham, membuat sketsa konsep baru untuk pemancar gelombang radio. (Belakangan diketahui bahwa para ilmuwan di Rusia, Prancis, dan Jepang juga mempunyai gagasan serupa tetapi belum mengembangkannya.) Randall dan Boot membutuhkan waktu empat bulan untuk mengemis, meminjam, dan mencuri komponen dan peralatan yang dibutuhkan untuk sebuah proyek. tes. Ketika mereka akhirnya menyalakan kabel, komponen elektronik, transformator, elektromagnet, pompa vakum, dan perangkat pengukur yang tampak seperti sarang tikus, mereka menemukan bahwa magnetron rongga resonansi mereka menghasilkan daya frekuensi tinggi seribu kali lebih banyak daripada pemancar radio mana pun yang diketahui.

Pada saat itu, tabung pemancar radio seperti Klystron yang populer dapat menghasilkan daya paling banyak 20 watt pada frekuensi gelombang mikro—hanya cukup untuk mendeteksi objek yang jaraknya relatif dekat. Sistem radar gelombang mikro MIT yang dipasang di laboratorium atap sebelum perang dapat mendeteksi pesawat di dekatnya dan mencatat pergerakan lalu lintas mobil di seberang Sungai Charles, namun jangkauannya terlalu terbatas untuk aplikasi militer.

Magnetron rongga akan membuat radar menjadi portabel: Sistem radar dapat dirancang menggunakan antena yang cukup kecil untuk dipasang di kapal, truk, dan pesawat.

Magnetron rongga resonansi Randall dan Boot, bagaimanapun, dapat menghasilkan gelombang radio frekuensi tinggi pada tingkat kekuatan tiga kali lipat lebih besar dari Klystron—dan sistem radar frekuensi tinggi dengan sinyal yang lebih kuat akan mendeteksi objek yang lebih kecil secara lebih rinci pada jarak yang jauh lebih jauh.

Terlebih lagi, dengan meningkatkan frekuensi transmisi radar dari 30 megahertz menjadi 3.000, Randall dan Boot telah memperpendek panjang gelombang sinyal dari 10 meter menjadi 10 sentimeter. Mereka menyadari bahwa perangkat baru mereka memungkinkan pengembangan sistem radar yang dapat menghitung pesawat pengebom yang mendekat atau mendeteksi kapal selam yang muncul ke permukaan bahkan pada jarak yang sangat jauh—dan melakukannya dengan antena pemancar yang jauh lebih kecil.