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Pregunte a Smithsonian: ¿Cómo funciona la visión nocturna?

La tecnología de visión nocturna, que alguna vez fue bastante torpe, se ha vuelto tan liviana y poderosa que está cambiando el paradigma de batalla para las fuerzas estadounidenses. La noche se ha convertido en día.

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La capacidad de usar un telescopio para ver de noche fue desarrollada por primera vez en la década de 1930 por el ejército alemán, pero las fuerzas estadounidenses pronto siguieron su ejemplo. Ahora, la tecnología de visión nocturna se considera una herramienta esencial en el equipo de un soldado o aviador, lo que les permite moverse con seguridad sin temor a ataques sorpresa y buscar objetivos en la oscuridad casi total o a través de cortinas de humo, niebla y polvo durante el día.

"Mejora su movilidad, su capacidad de supervivencia y su letalidad", dice el teniente coronel Timothy Fuller, gerente de producto para sensores de maniobra de soldados en el Soldado de la Oficina Ejecutiva del Programa del Ejército de los EE. UU. (Soldado PEO), una instalación de investigación y desarrollo, con sede en Ft. Belvoir, Virginia.

Los visores y las gafas de visión nocturna se usan todo el día, dice Fuller.

La tecnología realmente no despegó hasta finales de la década de 1950, cuando el soldado PEO tenía un objetivo simple, pero no tan fácil: la "conquista de la oscuridad", según una historia del Ejército.

Hay dos formas de aumentar lo que un humano puede ver en la oscuridad u otras condiciones oscurecidas: mejora de la imagen (tradicionalmente considerada como visión nocturna) e imagen térmica.

Con la mejora de la imagen, un telescopio utiliza una lente para capturar la luz reflejada por la luna o las estrellas y la pasa a través de un tubo intensificador de imágenes. Dentro de ese tubo hay un fotocatodo que cuando es golpeado por la energía de la luz, o fotones, emite electrones.

Recubierto con un compuesto fotosensible en el interior, el tubo convierte rápidamente un solo electrón en muchos miles en un efecto en cascada.

Al final del tubo, los electrones golpean una pantalla cubierta con químicos emisores de luz llamados fósforos. Estos fósforos convierten los electrones nuevamente en fotones, creando una imagen en la pantalla, generalmente verde, ya que se cree que los humanos procesan la imagen mejor con ese color. Una lente ocular permite al usuario ampliar y enfocar la imagen.

El concepto de acelerar electrones para golpear una pantalla de fósforo, que crea un resplandor, funciona según el mismo principio que los televisores y las computadoras antiguas que funcionaban con tubos de rayos catódicos, dice Tom Bowman, director de división de sistemas de combate terrestre en la visión nocturna del ejército de EE. UU. Y Dirección de Sensores Electrónicos.

Los dispositivos de imágenes térmicas utilizan un sensor llamado microbalómetro para leer la diferencia de temperatura entre un objeto y su entorno, creando una imagen del objeto. Los datos del microbalómetro se envían a una pantalla para que el usuario pueda ver el objeto. Las imágenes térmicas pueden detectar el calor que irradia cualquier objeto, ya sea una roca, un camión, un edificio o un ser humano, dice Bowman. La imagen producida es similar a la de un televisor en blanco y negro.

Con frecuencia, una cámara termográfica se combina con la tecnología de mejora de imagen. "Cuando tenemos oscuridad total, el canal térmico ayuda", dice Fuller.

Los dispositivos originales de visión nocturna de primera generación se usaron a partir de la Segunda Guerra Mundial y hasta el comienzo de la Guerra de Vietnam. El primer dispositivo práctico de visión nocturna para soldados de a pie fue el Starlight Scope, introducido en 1964 y utilizado por la infantería durante el conflicto de Vietnam. El dispositivo de seis libras de largo (aproximadamente 18 pulgadas), que usaba una batería costosa, voluminosa y específica para el ejército, no era exactamente una carga ligera.

Gran parte del progreso en la tecnología de visión nocturna en los últimos 50 años ha sido la creación de equipos más portátiles y livianos, aunque también se ha mejorado la agudeza visual. La llamada tecnología de segunda generación dio a los soldados una visión de 20/50. Eso se ha mejorado con la tecnología actual de tercera generación hasta 20/20, lo que significa que los soldados pueden ver tan bien por la noche como durante el día, dice Bowman.

Los alcances montados en la parte superior de las armas como los rifles se han reducido de ocho libras cada uno a alrededor de una libra, dice Bowman.

Las gafas se introdujeron en el campo en 1977. La intensificación de la imagen ha crecido enormemente desde entonces, y la última tecnología combina visión nocturna e imagen térmica en un auricular que pesa alrededor de una libra, incluido el paquete de baterías que se ajusta a la parte posterior del casco y incluye cuatro baterías AA (que permiten casi 8 horas de uso). En la década de 1970, los soldados que usaban gafas podían detectar una figura humana a 500 pies de distancia; ahora pueden ver aproximadamente 1, 000 pies en la oscuridad.

En estos días, hay monitores para bebés de visión nocturna, binoculares, telescopios de caza y cámaras de vigilancia.

Pero el ciudadano promedio no puede comprar nada equipado con los avances más recientes. "No estás comprando un equipo militar", dice Bowman. Él dice que lo que está disponible "es algo similar a lo que habríamos presentado en los años 70".

Y la última tecnología está estrechamente protegida. "El ejército está atento, por decirlo suavemente", sobre el control de inventario, dice Fuller.

Es tu turno de preguntarle al Smithsonian.

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