16.3 Radar, cohetes y criptografía

Radar

El desarrollo del radar (Radio Detection and Ranging) constituye uno de los avances tecnológicos más influyentes del siglo XX. Sus raíces se remontan a experimentos con ondas de radio a finales del siglo XIX, pero su sistematización como instrumento de detección remota aparece en la década de 1930. En agosto de 1904, el inventor alemán Christian Hülsmeyer presentó en Düsseldorf el primer prototipo funcional capaz de detectar barcos a más de un kilómetro mediante ondas de radio. Sin embargo, no fue hasta que el físico escocés Robert Watson-Watt publicó en febrero de 1935 un informe titulado “The Detection of Aircraft by Radio Methods” cuando las potencias europeas comprendieron la magnitud estratégica de esta tecnología.

A partir de 1936 el Reino Unido puso en marcha la red Chain Home, el primer sistema nacional de radares en alta frecuencia (HF). Completada en junio de 1938, constaba de estaciones en la costa oriental que podían detectar aviones hasta a 160 kilómetros de distancia. Durante la Batalla de Gran Bretaña (julio-octubre de 1940) el Chain Home proporcionó los datos clave para que la Fuerza Aérea Real (RAF) organizara la defensa antiaérea, reduciendo los bombardeos masivos de la Luftwaffe.

Simultáneamente al Chain Home, en los Estados Unidos el equipo de Robert Morris en el MIT desarrolló en 1939 el primer radar de pulso en banda VHF, capaz de medir con mayor precisión la distancia al objetivo. En diciembre de 1941, tras el ataque a Pearl Harbor, la Marina de EEUU desplegó redes de radares costeros y de alerta temprana en el Pacífico. Por su parte, en la Alemania nazi, el ingeniero Rudolf Kühnhold trabajó bajo el Proyecto Seetakt (1936) para equipar sus buques con detectores de objetivos en superficie y en el aire.

Al finalizar la Segunda Guerra Mundial en 1945, el radar había pasado de ser un sistema emergente a una tecnología madura aplicada en aviación, navegación, meteorología y astronomía. En 1946, el Laboratorio de Radiación de la Universidad de Cornell utilizó un radar modificado para medir la distancia a la Luna (Experimento Project Diana), demostrando su utilidad para radiotelescopios planetarios. Desde entonces, el desarrollo de radares de apertura sintética (SAR), radares Doppler y radares de onda milimétrica ha permitido desde la cartografía de la superficie terrestre hasta la detección de exoplanetas.

Cohetes

La historia de la astronáutica se fundamenta en siglos de especulaciones y experimentos con pólvora y propulsión a reacción. A principios del siglo XX, el científico ruso Konstantín Tsiolkovski (1857–1935) publicó en 1903 su célebre monografía Исследование мировых пространств реактивными приборами (“Investigación de los espacios cósmicos mediante aparatos de reacción”), donde introdujo la ecuación fundamental de los cohetes y postuló el uso de combustibles líquidos. Al otro lado del Atlántico, Robert H. Goddard (1882–1945) patentó en 1914 un cohete de combustible líquido y, el 16 de marzo de 1926, lanzó el primer cohete propulsado con gasolina y oxígeno líquido en Auburn, Massachusetts, alcanzando 12,5 metros de altitud.

Durante la Segunda Guerra Mundial, el ingeniero alemán Wernher von Braun (1912–1977) lideró el desarrollo del cohete V-2 (Vergeltungswaffe 2). El 3 de octubre de 1942, se probó con éxito el primer prototipo en Peenemünde, alcanzando una altitud de 84,5 kilómetros y una velocidad máxima de 4.000 km/h. Entre 1944 y 1945, las V-2 causaron gran destrucción en Londres y Amberes, pero al terminar la guerra varios ingenieros y la tecnología fueron transferidos a Estados Unidos y la Unión Soviética en la Operación Paperclip.

El 31 de enero de 1958 Estados Unidos lanzó el Explorer 1, primer satélite norteamericano, tres meses después del Sputnik 1 soviético (4 de octubre de 1957). Ambos hitos, marcados por la puesta en órbita de artefactos humanos, dieron inicio a la carrera espacial. En la URSS, el 12 de abril de 1961 Yuri Gagarin orbitó la Tierra a bordo del Vostok 1, y en Estados Unidos el 20 de julio de 1969 la misión Apollo 11, con el cohete Saturno V diseñado por von Braun, llevó a Neil Armstrong y Buzz Aldrin a pisar la Luna.

1. 1903: Tsiolkovski publica la ecuación de cohetes.
2. 1926: Goddard lanza el primer cohete de combustible líquido.
3. 1942: Primer vuelo exitoso del V-2 en Peenemünde.
4. 1957–1958: Sputnik 1 y Explorer 1 inauguran la era espacial.
5. 1961: Yuri Gagarin, primer humano en el espacio.
6. 1969: Misión Apollo 11 llega a la Luna.

Tras los éxitos lunares, la era de los cohetes evolucionó hacia la construcción de naves reutilizables (Transbordador Espacial, 1981–2011), sondas interplanetarias (Voyager, 1977 Mars Pathfinder, 1996) y proyectos de colonización marciana. Las investigaciones actuales en propulsión iónica, plasma y fusión nuclear apuntan a misiones tripuladas a Marte y más allá, mientras empresas privadas (SpaceX, Blue Origin) buscan reducir costes con cohetes reutilizables.

Criptografía

La criptografía ha acompañado al ser humano desde la Antigüedad. Cifras como la escítala espartana (alrededor del siglo V a.C.) o el Cifrado de César (siglo I a.C.) permitieron a generales y diplomáticos transmitir mensajes secretos. Durante la Primera Guerra Mundial, el criptógrafo francés Georges Painvin descifró en 1918 los mensajes codificados por la máquina ADFGX de los alemanes, lo que fue decisivo para anticipar las ofensivas de marzo de 1918.

El avance más trascendental de la criptografía mecánica se dio con la máquina Enigma, desarrollada por la firma alemana Scherbius en la década de 1920. Con rotores intercambiables y cableados internos, el Enigma ofrecía más de 10²³ combinaciones posibles. Desde septiembre de 1939 hasta 1945, el equipo británico de Bletchley Park –liderado por Alan Turing, Gordon Welchman y Dilly Knox– construyó bombas electromecánicas (conocidas como “bombes”) que reducían drásticamente los tiempos de descifrado. En 1943 se estrenó Colossus, la primera computadora electrónica programable de propósito específico, usada para romper el Lorenz SZ-40, un cifrador utilizado en comunicaciones de alto nivel del Alto Mando alemán.

Los informes secretos basados en las interceptaciones y descifrado de Enigma y Lorenz, conocidos como ULTRA, influyeron en batallas clave como El Alamein (octubre de 1942) y la campaña de Normandía (junio de 1944). Se estima que el trabajo de Bletchley Park acortó la Segunda Guerra Mundial entre dos y cuatro años.

Con el advenimiento de la informática, la criptografía dio un salto cualitativo. En 1976 Whitfield Diffie y Martin Hellman formularon el concepto de criptografía de clave pública, permitiendo la negociación segura de claves a través de canales inseguros. Dos años después, Ronald Rivest, Adi Shamir y Leonard Adleman publicaron el algoritmo RSA, basado en la dificultad de factorizar números muy grandes. A partir de la introducción del estándar Data Encryption Standard (DES) en 1977 y el posterior Advanced Encryption Standard (AES) en 2001, la criptografía moderna se convirtió en pilar de la seguridad en Internet, banca electrónica, firmas digitales y comunicaciones móviles.

Hoy en día, la criptografía avanza hacia esquemas post-cuánticos resistentes a ataques con ordenadores cuánticos y protocolos de privacidad avanzados (zero-knowledge proofs). La convergencia de radar, cohetes y criptografía durante el siglo XX no solo impulsó la victoria aliada en la Segunda Guerra Mundial y el inicio de la era espacial, sino que sentó las bases de la sociedad de la información contemporánea.

Libros recomendados: Radar, cohetes y criptografía

Radar

• Radar Origins Worldwide, Raymond C. Watson Jr. (1997) – Historia detallada del desarrollo del radar en distintos países.
• The Radar War, P. M. S. Blackett (1957) – Análisis militar y científico de la evolución del radar durante la Segunda Guerra Mundial.
• Radar: The Electronic Eye, Bernard Lovell (1991) – Relato de los primeros experimentos y aplicaciones del radar.

Cohetes

• Rockets and People, Boris Chertok (1999-2005) – Memorias en cuatro volúmenes del ingeniero clave en el programa espacial soviético.
• The Rocket and the Reich, Michael J. Neufeld (1995) – Investigación sobre el papel de los cohetes V-2 en la ciencia y la política del Tercer Reich.
• Ignition! An Informal History of Liquid Rocket Propellants, John D. Clark (1972) – Crónica técnica y anecdótica de los combustibles líquidos en cohetería.

Criptografía

• The Codebreakers, David Kahn (1967) – Obra clásica que recorre la historia de la criptografía desde la antigüedad hasta la era atómica.
• The Code Book, Simon Singh (1999) – Divulgación accesible de las claves históricas y modernas de la criptografía.
• Crypto: How the Code Rebels Beat the Government, Steven Levy (2001) – Historia de los pioneros de la criptografía moderna y sus enfrentamientos con los gobiernos.