El magnetismo se ha utilizado con éxito en los conflictos bélicos para construir minas submarinas prácticamente indetectables, así como para crear sensores capaces de descubrir la presencia de sumergibles. En ambos casos las técnicas se desarrollaron o mejoraron durante la segunda guerra mundial. Las minas magnéticas fueron, sin duda, uno de los medios de ataque más astutos desarrollado por la Alemania nazi, mientras que para detectar submarinos se logró mejorar la sensibilidad de magnetómetros ya existentes.
Las minas magnéticas
Los aceros empleados en la construcción de los buques de superficie son magnéticos en mayor o menor grado. Al desplazarse el buque durante largos periodos por la superficie de los mares, va atravesando de manera continua las líneas magnéticas del campo terrestre, y su estructura se llega a magnetizar ligeramente.
El proceso es similar al que tiene lugar cuando se frota un clavo de acero, unas tijeras o un cuchillo con un imán. Aunque las fuerzas involucradas son muy pequeñas, la exposición prolongada al campo magnético hace que los dominios magnéticos del acero se orienten en la dirección del campo externo, dando lugar a la magnetización del buque.
Las minas convencionales se activan mediante espoletas, y necesitan del contacto directo del casco del buque para explotar; se colocan muy cerca de la superficie, sujetas al fondo. Las minas magnéticas ideadas por los nazis explotaban sin contacto directo, y no se podían neutralizar por los medios habituales. Aunque la mina no tocaba el buque, este se dañaba a causa de la fuerte onda de choque trasmitida por el agua durante la explosión.
Los alemanes dejaban caer en paracaídas cerca de las costas en paracaídas, en lugares de poco calado, y estas descendían hasta el lecho marino. Se activaban mediante un mecanismo de relojería. Una vez activadas, se liberaba una aguja magnética muy sensible, unida a un contrapeso que la mantenía siempre en la posición adecuada. Al pasar un barco por encima, la aguja se desviaba y cerraba un contacto que hacía estallar la mina (ver figura al inicio). Tenían la ventaja adicional de que solo dañaban a los grandes buques de acero, tanto militares como de carga; los pequeños botes y barcos de pesca de madera no las activaban.
En 1939, al inicio de la guerra, los ingleses perdieron 14 buques barreminas, diseñados específicamente para neutralizar minas, pues no eran capaces de detectar las minas magnéticas en el lecho marino. Lograron tomar medidas eficaces solo después de recobrar una mina defectuosa, que no explotó, y develar su funcionamiento.
Uno de los métodos que usaron para neutralizarlas era mediante lanchas de madera; las lanchas arrastraban una balsa con una bobina, la cual generaba un campo magnético intenso que hacía estallar las minas. También se utilizaron con el mismo fin aviones capaces de volar a muy baja altura. El que aparece en la figura cargaba una bobina de aluminio en el interior de un anillo de madera de balsa, de 4 metros de diámetro, que generaba el campo.
Otra contramedida era desmagnetizar los buques mediante un enrollado conductor alrededor del casco, que se energizaba con la planta eléctrica del propio buque. El enrollado creaba un campo magnético adecuado para neutralizar la magnetización. Hoy día la desmagnetización es un procedimiento regular e indispensable en las fuerzas navales de muchos países; funciona por un tiempo, pero después es necesario repetir el proceso, porque el buque se vuelve a magnetizar.
Detección de submarinos
Durante la segunda guerra mundial los ataques de los submarinos nazis causaron grandes pérdidas a las flotas mercantes de los aliados. Una idea de la magnitud de la Batalla del Atlántico, cuyos contendientes eran la flota submarina alemana y las fuerzas navales aliadas que apoyaban el envío de suministros de EE.UU. y Canadá a Inglaterra, se puede inferir de las siguientes cifras. Submarinos alemanes hundidos: 783 con 28 mil marineros fallecidos. Buques de los aliados: 175 de guerra y 3500 mercantes, con 66 mil 464 marinos muertos.
Esta situación aceleró el perfeccionamiento de diversas formas de detección para la guerra antisubmarina. Una de ellas (no la única) fue el uso de sensores magnéticos.
Un ejemplo de ese tipo de sensor es el magnetómetro de compuerta de flujo (fluxgate magnetometer), un sistema muy compacto y de uso relativamente simple, usado inicialmente para detectar metales magnéticos. Había surgido en 1930 y se adaptó prontamente para la detección de submarinos.
Funciona al energizar con corriente alterna dos bobinas idénticas conectadas en oposición. La lectura de un amperímetro acoplado al secundario se puede ajustar a cero en presencia del campo terrestre, pero cualquier perturbación magnética posterior causa un desequilibrio en el secundario y se detecta en el amperímetro.
Dada la mayor sensibilidad de los magnetómetros contemporáneos, el método de detección aéreo es el habitual en la actualidad. Para reducir la interferencia de los equipos eléctricos proveniente del propio avión, el sensor se coloca en una proyección externa o botalón (ver figura).
En los helicópteros el magnetómetro se cuelga de un cable para alejarlo lo más posible de la nave, y se añaden circuitos para neutralizar el ruido electrónico.
Por su parte, la contramedida habitual de los submarinos modernos es construirlos empleando la menor cantidad de acero posible, sustituyéndolo por titanio u otros metales no magnéticos. No obstante, diversos instrumentos y equipos en su interior que incluyen las turbinas, el reactor en los submarinos nucleares y los motores diésel auxiliares, se construyen con aleaciones de hierro y níquel, haciendo factible su detección magnética. Al igual que a los buques de guerra, la desmagnetización mediante cables también se aplica regularmente a los submarinos.
Más armamento electromagnético
Otros medios magnéticos empleados en los conflictos bélicos incluyen torpedos con sensores de proximidad, diseñados para detonar bajo el buque; minas antitanque; misiles Tomahawk de baja altura y alcance medio, con correcciones de vuelo basadas en el mapa magnético del terreno; diversos sistemas de interferencia electromagnética para anular sistemas de radar, así como drones con magnetómetros acoplados para detectar minas terrestres. Estos últimos vuelan muy cerca del suelo y envían imágenes en vivo a un operador, que dirige a los zapadores a lugares específicos para neutralizar las minas.
El arma que aparece la foto dispara balas convencionales que no son impulsadas mediante pólvora, sino mediante campos magnéticos generados por un conjunto de 20 bobinas energizadas con baterías de litio. Cuando un proyectil de acero va atravesando las bobinas, los sensores activan chips semiconductores que liberan pulsos eléctricos muy precisos, que a su vez crean fuerzas magnéticas sucesivas que aceleran el proyectil hasta llegar a la velocidad adecuada.
El fusil emplea algoritmos que calculan el momento exacto de activación y desactivación de cada imán, con márgenes de error de nanosegundos. La bala alcanza la velocidad necesaria sin necesidad de explosiones ni fogonazos luminosos, y los disparos son silenciosos e invisibles. Estas razones lo hacen es ideal para operaciones encubiertas; diversos países los poseen.
Una aplicación relativamente reciente es el uso de catapultas electromagnéticas en los portaviones de última generación (EE.UU y China). En un portaviones, la catapulta es indispensable para alcanzar la velocidad de despegue en un tramo corto de pista.
En vez de utilizar el sistema tradicional, que consiste en un pistón empujado por vapor ubicado bajo la pista, con un garfio que se engancha al avión, el sistema electromagnético sustituye el vapor por un ‘cañón de rail’ (railgun). Al hacer circular por los raíles una corriente muy intensa, se generan potentes fuerzas magnéticas sobre una sección móvil conductora, adosada a los raíles, que es quien tira del avión (ver figura).
Los pulsos electromagnéticos como arma de guerra
Un pulso electromagnético es una emisión masiva de radiación de alta intensidad que tiene lugar en un brevísimo instante de tiempo. Estos pulsos se detectaron durante los primeros ensayos nucleares a mediados del siglo pasado, pues la explosión nuclear genera una enorme cantidad de rayos gamma y partículas cargadas aceleradas, capaces de crear radiación electromagnética de gran intensidad y amplio intervalo de frecuencias.
Algunos componentes se asemejan a los que se presentan en la naturaleza, ocasionados por rayos o tormentas geomagnéticas; otros son mucho más intensos y actúan a gran distancia si la explosión tiene lugar a gran altura. En el siglo pasado se llevaron a cabo ensayos en la URSS y EE.UU., y se abandonaron más tarde a causa de la contaminación radiactiva en la atmósfera.
La figura muestra estimados relacionados a uno de estos ensayos; la asimetría se debe a efectos asociados al campo magnético terrestre.
Armas de pulso no nucleares
Las armas de pulso electromagnético no nucleares están diseñadas para incapacitar equipos electrónicos dentro de un radio limitado, sin causar daño físico directo a las personas. Pueden afectar el equipamiento militar sofisticado, los sistemas de comunicación y las computadoras. Las hay de diverso tipo; algunas usan explosivos convencionales para generar un pulso muy fuerte; otras utilizan osciladores de alta potencia con igual fin.
Los diseños de este tipo de armas son material clasificado en la mayoría de países y no están disponibles al público. En la figura, un cañón ruso terrestre capaz de derribar aviones tripulados y teledirigidos mediante pulsos. A la derecha, un cohete norteamericano Tomahawk de baja altura, al que se le ha añadido un arma de pulso electromagnético para interferencia terrestre.
Bibliografía
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China crea un rifle de asalto electromagnético sin rival en EEUU: 50 tiros por segundo, https://www.elconfidencial.com/tecnologia/novaceno/2025-05-27/ejercito-chino-rifle-asalto-electromagnetico-sin-rival_4137345/
EEUU crea un misil que inutiliza armas sin destruirlas, https://www.elconfidencial.com/tecnologia/novaceno/2022-07-16/misil-eeuu-microondas-destruye-armas-enemigo_3461800/
Rusia revela nuevos detalles de su cañón de pulso electromagnético – Noticias de Israel, https://israelnoticias.com/militar/rusia-canon-de-pulso-electromagnetico/ Wikipedia. Ataque de pulso electromagnético. https://es.wikipedia.org/wiki/Ataque_de_pulso_electromagnetico