La señal desconocida

Los lectores probablemente no conozcan mi interés por los acertijos, por la electrónica, por la ciencia y por la tecnología. Ello me llevó a estudiar e investigar en muchos campos de dichas áreas, las cuales comparten muchas cosas entre sí.

Una de mis pasiones es la radio. Pero no la habitual radiodifusión de música eventos y noticias (que también), sino la radio desde la onda larga hasta las microondas de Gigahercios. En la onda corta pueden hallarse tesoros, tesoros misteriosos que requieren que su investigador viaje sin moverse. Viajando por entre las frecuencias de radio, dejando atrás a otros compañeros de viaje, un día me topé con algo inesperado, que no había oído antes.

Era esto:  Señal desconocida (pulsar para oir)

Conozco y yo mismo he utilizado, muchos tipos de señales digitales de las empleadas para las telecomunicaciones. Muy pocos saben que entre los precursores del Internet que todos conocen y usan, un grupo reducido de personas ya enviábamos y recibíamos ficheros, datos y en el que chateábamos... por radio. No demasiado deprisa; a 300 baudios, 1.2 Kbd o a 9.6 Kbd. Hoy, un internet "malo" funciona a 1 Mbd y nuestras señales eran mil veces más lentas o más.. Pero funcionaba y nos comunicábamos a largas distancias utilizando la radio, con un protocolo de siete capas llamado AX-25. Utilizábamos otros sistemas, como el morse, el radioteletipo, las señales SITOR...

La tipología de las señales digitales existentes para telecomunicación por radio es muy amplia; pero en todas ellas existe una ley: a mayor densidad de información por unidad de tiempo, mayor ancho de banda ocupa la señal: La radio, al ser sólo sonido, ocupa menos ancho de banda que la televisión, la cual incluye imagen. Dentro de la radio, la telegrafía ocupa mucho menos ancho de banda que la voz hablada: la señal de telegrafía consiste en un único tono de portadora, en una única frecuencia que es entrecortada para conformar puntos y rayas; la voz, sin embargo, es un conjunto de frecuencias y ocupa, por lo tanto un ancho de banda mayor.

Esto nos lleva a otro problema, derivado del anterior: Si nuestra estación transmisora tiene, digamos 100 W de potencia, esta se repartirá sobre todo el ancho de banda en el que tiene que emitirse la señal de información. Es algo lógico y puede verse que la potencia se concentra mucho mejor al emitir una señal de información que ocupe poco ancho de banda que al emitir una con mucho ancho, porque toda la señal de transporte se aplica sobre una información muy concreta. Explicado de otra manera, podemos decir que un sastre que confeccione un traje necesitará menos tela para hacérselo a una persona muy delgada que si se lo hace a una persona muy obesa y corpulenta. En resumen: para transmitir mayor cantidad de información por unidad de tiempo, se requiere más potencia.

Volviendo a nuestra señal misteriosa, tras hacerle un análisis en cascada, la señal desconocida resultó presentar este aspecto como éste:

 El ver el desarrollo de la señal en relación frecuencias-tiempo nos ayudó a confirmar... que seguíamos completamente a oscuras. Durante varios días estuvimos realizando análisis de comparación entre la señal desconocida de referencia y los modos de transmisión digital de señales más usuales. Una tarea minuciosa y necesaria que nos llevó a descubrir que nuestra señal no tenía nada en común con las señales digitales habituales. El proceso nos llevó varios días.

Dado que nuestro enfoque inicial no fue fructífero, probamos al revés: Buscamos los esquemas de análisis de cascada (Waterfall) para ver si nuestra señal de referencia se ajustaba a alguno de los modelos existentes. (Este es el mismo proceso que se lleva a cabo para el análisis de los espectros de Rayos X estelares: compararlos con modelos conocidos y ajustarlos hasta obtener una mínima desviación).

Al hacer ésto, descubrimos que de todas las señales posibles,nuestra señal misteriosa paracía ajustarse como un guante a un tipo de codificación digital llamado JT65, el cual se utiliza para hacer rebotar señales de radio en la Luna, un sistema conocido como emisión EME (Earth-Moon-Earth), el cual es conocido desde hace muchos años. En la imagen siguiente se ve el sistema de antenas en UHF/VHF de la estación EA3BB dispuesto, con motores y sistemas de seguimiento y apuntado a la Luna para comenzar a transmitir.

Estación de EA3BB dispuesta para Rebote Lunar (EME).

Este sistema se utiliza para comunicar dos puntos de la Tierra  normalmente incomunicables. Las ondas de radio sólo se propagan en línea recta y es en las frecuencias más bajas que pueden rebotar en las capas activas de la ionosfera, rebotando entre ésta y el suelo para alcanzar grandes distancias. A partir de determinadas frecuencias más elevadas, la ionosfera es transparente y las ondas de radio la atraviesan, perdiéndose en el espacio.

Para obviar este problema, se ideó el utilzar alguna clase de reflector posible que rebotara desde el espacio la señal hasta la Tierra. Y este "espejo" fue... la Luna.

Las pérdidas de este procedimiento son enormes. Toda energía radiante decrece de forma proporcional al cuadrado con la distancia, por lo que las pérdidas son muy elevadas. Se requiere una señal de poco ancho de banda, como la telegrafía, para que toda la potencia disponible pueda aplicarse sobre la misma. Más modernamente se incorporó un sistema de codificación basado en tonos múltiples, emitidos a una frecuencia muy, muy lenta, al que se le conoció como JT65.

La información completa sobre este modo puede encontrarse en The JT65 Digital Mode.

Con esta pequeña historia, abrimos algo mucho más interesante: Que sucede cuando esas señales de radio que no sabemos lo que son, vienen del espacio? ¿Es posible?

En alguna ocasión no demasiado lejana, esas señales del espacio estuvieron muy cerca de desencadenar una terrible crisis nuclear en medio de la guerra fría.

Pero eso será otra historia. Otra entrada, de la que hablaremos muy pronto.

Rafa Padilla.