En 1856 astrónomos utilizando termocuplas (detectores que transforman el calor en corriente eléctrica) detectaron radiación infrarroja de la Luna. Ya mas tarde, en 1948, nuevas observaciones infrarrojas demostraron que la superficie de la Luna estaba cubierta con un polvo muy fino. De la misma manera, ya a principios de siglo se pudo detectar radiación infrarroja de los planetas Jupiter y Saturno, asi como de algunas estrellas brillantes como Vega y Arturo.
Pero la tecnología que requiere la construcción de detectores de radiación infarroja es muy cara. Se precisan materiales especiales y un cuidadoso diseño para evitar detectar la misma radiación del medio que rodea el objeto a estudiar. Como en muchas ramas de la ciencia, fue la actividad militar la que colaboró en el desarrollo de la tecnología necesaria para la investigación de avanzada.
Los astrónomos detectan radiación electromagnética que contiene información sobre las propiedades físicas de los objetos estudiados. Es un lugar común decir que la información es poder, a veces el poder que se requiere para ganar una batalla. Es por ello no extraño que la astronomía se haya beneficiado de avances en la investigación militar. La relación entre la ciencia y la actividad militar ha sido cercana, dede Galileo Galilei utilizando el telescopio al servicio dela República Veneciana para poder avistar buques enemigos con anticipación, hasta el Telescopio Espacial Hubble, diseñado en base a un sistema muy similar a los satélites militares de reconocimiento. No es extraño entonces que también que la astronomía infrarroja se haya beneficiado indirectamente de la actividad militar. Gran parte del desarrollo en los detectores se ha debido al avance en la tecnología de semiconductores aplicados a fines militares.
El reconocimiento e inteligencia se logra a través de sensores
electromagnéticos basados en tecnología de radar (activa)
o infrarroja (pasiva).
La idea de los sistemas de inteligencia es poder detectar y seguir el
movimiento de aviones y barcos. Los sistemas pasivos son capaces de
detectar el calor emitido por estos objetos. La tecnología
infrarroja es en algunos casos dependiente de las condiciones atmosfericas,
mientras que los radares no tienen ese problema. Esa es justamente la
razón por la que se han desarrollado aviones con las condiciones
necesarias para reflejar al mínimo la señal enviada por
radares, creando geometrias y angulos que eliminan en gran parte la
reflexion de las ondas electromagnéticas.
Una
onda electromagnética se envía y refleja contra un blanco,
retornando atenuada, y a través de sus características
puede identificarse la posición, altitud, y velocidad del objeto
a partir de diferencias entre la onda emitida y recibida, ya sea el
blanco un avión militar o civil, o un automovil en una autopista.
Aviones como el F-117, el caza invisible, utilizan la tecnologia invisible
(stealth), que simplemente consiste en llevar la reflectancia de
la señal de radar a valores mínimos. Se llega entonces
a una forma de avión cuidadoSsamente diseñada, con un
compromiso entre una forma aerodinámica que al mismo tiempo presente
curvas y esquinas y un material que permita absorber gran parte de la
emisión.
La emisión infrarroja significa inteligencia, y significa conocer los planes y ubicacion del enemigo. Su desarrollo comenzó al utilizarse fotografias en el infrarrojo cercano en la Segunda Guerra Mundial para detectar camuflage de objetivos militares que utilizara vegetación muerta o artificial. Tambien radiómetros detectores de la emisión de calor fueron utilizados en la Segunda Guerra Mundial y continuaron su desarrollo en los años posteriores a la contienda, hasta evolucionar hasta los modernos sistemas de detección satelital.
La detección infrarroja militar se ejemplifica en muchos casos prácticos. Por ejemplo, en la detección de misiles balísticos, buscando la emision que delata su lanzamiento, trazar su trayectoria, identificar la reentreada para cada uno de las cabezas nucleares que portan, y calcular su punto de impacto. Con tecnología infrarroja es posible detectar a larga distancia los misiles, seguir los blancos, y discriminar los diferentes sistemas. Aplicaciones mas simples incluyen la detección de la emisión de calor de tropas enemigas ocultas en el espesor de la selva, o de la emisión del calor de los motores de un avión que sigue un misil con la intención de hacer blanco en él. Para cada uno de estas diferentes tareas existe un tipo de detector.
Existe una larga historia de detección militar desde satélites utilizando tecnología infrarroja.
Estados Unidos tiene una serie de satélites militares en el espacio desde los años setenta, conocidos como DSP (Defence Support Program), que llevan detectores infrarrojos para proveer aviso de ataques por misiles balisticos a NORAD. Durante la operación conocida como Tormenta del Desierto en la Primera Guerra del Golfo Pérsico, fueron los satélites DSP el que se encargaban de al vigilancia para detectar el lanzamiento de misiles Scuds iraquies
El DSP es el nombre general del programa que comprende un sistema de satélites que pueden sobrevir a ataques en el espacio. Los detectores infrarrojos detectan el calor de misiles que se lanzan, discriminando la señal contra el fondo de emisión infrarrojo de la Tierra. Trabajan detectando e informando en tiempo real el lanzamiento de misiles tanto en la tierra como en el espacio y detonaciones nucleares a NORAD y el US Space Command en Cheyenne Mountain.
Aunque mucha de la información sobre el sistema está clasificada, se sabe que existen cinco satelites DSP, tres en servicio operacional y dos como reserva, localizados en órbitas ecuatoriales geosincronicas y apuntando a la Tierra. Los propósitos de los sensores son detectar, localizar, e identificar blancos de interés que son fuentes intensas de radiación infrarroja. La detección de la radiación de las fuentes infrarrojas se realiza con el telescopio y las llamadas Photo-Electric Cell (PEC). Los satelites mas modernos permiten la visión por encima del horizonte. En el futuro DSP será reemplazado por el SBIR, Space Based Infrared System.
A diferencia de las investigaciones civiles, la gran ventaja de los sistemas militares es la mucho mayor de fondos disponibles en gastos para investigación. Un ejemplo es el programa conocido como Teal Ruby. Teal Ruby fue un satelite diseñado para evaluar el uso de sensores infrarrojos en el espacio para la detección y seguimiento de aviones en vuelo. Despues de gastar mas de 500 millones de dólares en el programa este fue cancelado. La idea era utilizar tecnología basada en silicio, utilizando mas de 100.000 detectores para proveer con datos en el infrarrojo de alta resolución en 11 bandas de 2 a 16 micras. Técnicamente era capaz de resolver en las decenas de metros dentro de un campo de 2 grados desde una altitud de 260 millas nauticas.
Mucha de la información sobre los sistemas militares está clasificada, y la especificación de sus capacidades no es mas que un juego de adivinanza educada. Poco puede conocerse de la información pública, tal como la escrita en un folleto de la compañia estadounidense Aerojet, que afirma que "Aerojet's DSP satellite were in position in orbit to detect hostile missile launches".
A pesar de estos inconvenientes es posible conocer indirectamente la capacidad de estos satélites. En 1997 hubo una colisión entre un avión militar de los Estados Unidos y otro de Alemania en la costa de Namibia. El flash de la explosión fue detectado, posiblemente, por unos de los satélites DSP-64. Este tipo de satélite tiene telescopios infrarrojos con una linea de detectores de teluro de mercurio-cadmio. El satelite gira para crear imágenes bidimensionales a semejanza de un radar.
Pero los satétiles no sólo son útiles para detectar explosiones y lanzamiento de misiles. Tambien puede emplearse para estudiar la entrada de meteoros en la atmósfera terrestre. Cuanto un meterorito de tamaño razonable entra la atmósfera se desintegra y emite una señal infrarroja que puede detectar el DSP. En el número del 25 de Febrero de 1995 del Journal of Geophysical Research se publicó un artículo describiendo el impacto de un meteorito sobre la atmósfera el 1 de Febrero de 1994, una explosión que liberó entre 34 y 630 kilotones. El meteorito fue detectado a una altitud de 54 kilómetros y los sistemas de defensa fueron capaces de seguirlo y calcular su ángulo de reentrada y posición. Esta información fue obtenida a través de "infared and visible wavelength sensors aboard platforms operated by the U.S. Department of Defense". Según un artículo en Scientific American, la explosión fue tan grande que el Presidente Clinton fue despertado en el medio de la noche para informarle que un arma nuclear había sido detonada en la atmósfera.
En 1995 fue publicado el libro Hazards Due to Comets and Asteroids. En el, Edward Tagliaferri y colaboradores analizaron 17 años de datos obtenidos por el U.S. Air Force Space Command. De su análisis dedujeron que los satélites militares habían detectado 136 explosiones atmosféricas desde 1975, cada una con una energía promedio de 1 kiloton. Por supuesto, el informe no detalla sistemas o detalles sobre los sensores, pero es lógico deducir que se trataba de los DSP.
Según la revista Sky and Telescope, un tipo de sensor infrarrojo en estos satélites observa continuamente al disco terrestre. Los flashes a alta altitud lucen breves y brillantes, que son detectados contra el fondo relativamente uniforme. Otros tipos de sensores utilizar ensambles de detectores enfriados para detectar señales a 2.78 micras. Esa banda es absorbida completamente por el vapor de agua a bajas altitudes de la atmósfera, pero puede ser detectada desde el espacio.
