A radar – a radio detection and ranging rövidítéseként használt fogalom – sok fejlődési fázison ment keresztül az első próbálkozásoktól a mai korszerű berendezésekig, de az első olyan kísérleteket, melyek a mai rádiólokátorok alapjait letették, leginkább Sir Robert Alexander Watson-Watt nevéhez lehet kötni. 130 éves születésnapja alkalmából ebben a megemlékezésben az életútjával ismerkedhetünk meg.

Robert Alexander Watson-Watt Brechinben, egy Skócia keleti partvidéke közelében fekvő kisvárosban született 1892. április 13-án. Iskoláit a Damacre Primary School, majd a Brechin High School kötelékében végezte, majd a dundee-i University College-ben szerezte meg a BSc fokozatát fizikusként 1912-ben. A University College Fizika tanszékének a vezetője, William Peddie – aki 1907-től 1942-ig töltötte be ezt a pozíciót – felajánlotta számára az asszisztensi állást maga mellett. Peddie bíztatta Watson-Wattot, hogy kezdjen el foglalkozni a „vezeték nélküli távíróval”, ahogy akkoriban a rádiótechnikát nevezték. William Peddie posztgraduális kurzusán ismerkedett meg a rádiófrekvenciás oszcillátorokkal és a hullámterjedés sajátosságaival is. Az első világháború kitörésekor Watson-Watt már a University College mérnökeként dolgozott.

A háború alatt a Hadügyminisztériumban próbált meg állást kapni, de akkor még elég kezdetleges volt a távközlési részleg, így a Meteorológiai Intézetben helyezkedett el, ahol zivatarok rádiódetektálásával kezdett el foglalkozni. Felismerte, hogy a villámlás a levegő ionizálásakor rádiójeleket generál, amelyek elég széles frekvenciasávban jelentkeznek. Ezek a rádiójelek elég nagy problémát jelentettek a rádiókommunikációban, de jó lehetőséget adtak a közelgő viharzónák detektálására. Watson-Watt kísérletei során már akár 2500 km-re is meg tudta határozni a kialakult viharzónákat, ezek irányát pedig egy forgó hurokantennával igyekezett meghatározni a jelerősség maximumának vagy minimumának a detektálásával. Az első kísérleteit még Aldershotban a Légügyi Minisztérium meteorológiai állomásán végezte, de amikor ez a telephely visszakerült a Hadügyminisztériumhoz, akkor a London közelében lévő Ditton Park adott lehetőséget a további kísérletekhez, ahol a National Physical Laboratory is végzett kísérleteket, így ennek az eszközparkjához is hozzáfért. Az egyik ilyen eszköz az ott telepített Adcock antenna volt. Ezt a négy antennatoronyból álló rendszert Frank Adcock szabadalmaztatta 1919-ben és az volt a szerepe, hogy a négy antenna jeleinek a fáziskülönbségeiből meg lehetett határozni a jelforrás irányát. Ez fontos volt Watson-Watt számára, mert a forgó antennával a rövid időtartamú villámlások iránya nehezen volt azonosítható, ehhez nagyon gyors forgásra lett volna szükség.

A másik értékes eszköz ezen a telephelyen egy WE-224-es oszcilloszkóp volt, melyet a Bell Labortól kölcsönöztek. Az oszcilloszkóp képernyőjén ugyanis a villámlás pillanatnyi jelformája hosszabban megmaradt és így pontosabban lehetett meghatározni a zivatar irányát. Az ennek alapján kidolgozott rádiógoniométert 1926-tól használták és kollégájával, James Fleming Herddel közösen egy publikációt is megjelentettek erről a Journal of the Institution of Electrical Engineers egyik 1926-os számában.

A Meteorological Office-t és a National Physical Laboratory-t 1927-ben összevonták és megalakult a Radio Research Station, melynek az igazgatója Robert Watson-Watt lett. A kísérletezést ezek után is tovább folytatta kollégáival és sikeresen detektálták a Földet körülvevő ionizált réteg, a Heaviside-réteg létezését és Edward V. Appleton fizikussal együtt megmérték ennek a rétegnek a földfelszín feletti magasságát is. Edward V. Appleton aztán ezekért a kutatásaiért és a róla elnevezett Appleton-réteg felfedezéséért kapta meg a fizikai Nobel-díjat 1947-ben. Watson-Watt későbbi eredményei szempontjából viszont azért volt fontos ez a kutatás, mert ekkor fejlesztették ki azokat az elektronikus fűrészrezgés keltésére alkalmas eszközöket, melyek később a radarjelek előállításának az alapját adták. Akkor azonban még nem foglalkozott a radar kérdésével.

Erre a gondolatra akkor jutott, amikor 1935-ben a Légügyi Minisztérium kutatási réslegének az igazgatója, Harry Wimperis megkereste Watson-Wattot egy sajátos kéréssel. Elterjedt ugyanis, hogy Németországban kifejlesztették a „halálsugarat”, aminek a lényege az lett volna, hogy rádióhullámok segítségével városokat és embereket lehet elpusztítani. A felkérés arra vonatkozott, hogy Watson-Watt és csapata vizsgálja meg, elvileg lehetséges-e ekkora teljesítmény-koncentrációt létrehozni rádióhullámok segítségével a szóbeszéd szerinti megoldással, valamint hogy használható-e ez a feltételezett megoldás például repülőgépek megsemmisítésére. A Légügyi Minisztérium ugyanis az első világháborútól kezdve érezte, hogy a szigetország elsősorban légi úton sebezhető és ennek a veszélynek az elhárítására intenzíven keresték a megoldást.

Watson-Watt és kollégája, Arnold Wilkins gyors számításokat végeztek a feltételezett megoldással kapcsolatban és hamar arra az eredményre jutottak, hogy a szóbeszéd szerinti megoldás elvileg lehetetlen, tehát nem kell a feltételezett csodafegyvertől félni, ez nem hogy városok, hanem még egy repülőgép megsemmisítésére sem alkalmas. A jelentésben azonban kitértek arra is, hogy a rövidhullámok segítségével viszont lehetséges a kontinens felől érkező repülőgépek közeledésének a detektálása, ami segíthet a szigetország védelmének a kiépítésében. A gondolat egyébként Wilkinstől származott, de Watson-Watt gondolta tovább ennek a lehetőségét és az 1935. február 12-én a Légügyi Minisztérium számára készült jelentésben ezt is megfogalmazta azzal, hogy ez ugyan sokkal szerényebb eredmény lehet, mint a repülőgépek megsemmisítése, de kidolgozásra érdemes a védelem szempontjából. A gondolatot előzetesen megküldte Sir Henry Tizardnak is, aki az 1934-ben a Légügyi Minisztériumban felállított légvédelmi kutatási munkabizottság vezetője volt.

A Légügyi Minisztérium igen hamar válaszolt a jelentésben foglaltakra, a kutatási javaslat anyagi támogatását viszont egy olyan demonstrációhoz kötötték, amelyiken egyértelműen kiderül, hogy valóban detektálható a repülőgépek mozgása a visszaverődő rádióhullámok segítségével. Erre a demonstrációra igen hamar, 1935. február 26-án került sor teljes titokban, olyannyira, hogy Watson-Watt és Arnold Wilkins mellett a Tizard által vezetett munkabizottság egyetlen szakértője, Albert Percival Rowe vett részt. A titkolódzás teljesen érthető volt, hiszen ez egy olyan lépés volt, ami légvédelmi szempontból kiemelkedően fontos volt a Légügyi Minisztérium számára.

A bemutatóra a BBC rövidhullámú műsorsugárzó állomásán, Daventry- ben került sor, ahol két, egymástól 10 km-re telepített antenna vette a jeleket. A két antenna úgy volt telepítve, hogy a kisugárzott jelet tekintve éppen kioltották egymást, azonban a más irányból érkező jelekre már érzékenyek voltak. A két jelet egy katódsugárcsőre vezetve, a visszavert jelekből a hozzávetőleges irány is meghatározható volt. A bemutató fényesen sikerült, az odairányított Handley Page Heyford típusú kétfedelű, kétmotoros bombázót a telepített rendszer már 12 km távolságból észlelte. Elismerve Christian Hülsmeyer, a Telemobiloscope feltalálójának a korai próbálkozásait, mégis ezt a napot tekinthetjük a radar születésnapjának, ahogy arról már a technikatörténeti évfordulók kapcsán részletesen megemlékeztünk. Innen persze még hosszú út vezetett az igazán hatékony radarberendezések kifejlesztéséig, de a Légyügyi Minisztérium a demonstráció eredményének az ismeretében már anyagilag is erőteljesen támogatta ezt a folyamatot. Robert Wattson-Watt pedig már 1935. április 2-án megkapta a szabadalmi védettséget a radar alapelvére.

A radarrendszer fejlesztése ettől kezdve erőteljesen folyt, nyárra már 26 km-re növelték a felismerési távolságot és ezzel meg lehetett szüntetni a korábbi, akusztikus megfigyelésen alapuló légvédelmi rendszer továbbfejlesztését. Év végére elérték a 100 km-es detektálási távolságot és azonnal meg is kezdték a rendszer telepítését először London védelmére.

Watson-Watt 1938-ig Bawdsey Manorban tökéletesítette a rendszert, majd ettől kezdve a Légügyi Minisztérium kommunikációs fejlesztési igazgatója lett, majd a Repülőgépgyártási Minisztérium távközlési tudományos tanácsadója lett. Ekkor már ugyanis a vadászgépeket fedélzeti radareszközökkel is felszerelték a nagyobb hatékonyság érdekében. 1941 végén – a Pearl Harbor-i támadás után – az USA-ba is kiutazott, hogy az amerikai légibázisok légvédelmi hiányosságait feltárja. A háború előtti és alatti munkáját VI. György is elismerte és 1942-ben lovaggá ütötte. Az USA-ban 1946-ban kapta meg a Medal for Merit kitüntetést.

1950-től Kanadában élt nyolc éven keresztül. Amikor 1956-ban gyorshajtáson kapta egy radarral dolgozó kanadai országúti rendőr, megjegyezte: „Ha tudtam volna, hogy mire használják ezt az eszközt, inkább fel sem találtam volna”. A sokkoló eseményt egy ironikus versben is megörökítette, ami rávilágít a vidám természetére is:

Pity Sir Robert Watson-Watt,

   strange target of this radar plot

And thus, with others I can mention,

   the victim of his own invention.

His magical all-seeing eye

   enabled cloud-bound planes to fly

but now by some ironic twist

   it spots the speeding motorist

and bites, no doubt with legal wit,

   the hand that once created it.

 

Szegény Sir Robert Watson-Watt

   célpontja lett egy radarnak

Igy lett – sebességre vágyva –

   veszte saját találmánya.

Csodaszeme mindent észlel

…repülőt is, akár éjjel,

Most egy fura fordulattal

…autót látott fényes nappal.

Lecsapott – bár joggal tette –

…arra, aki fejlesztette!

 

Magánélete korántsem volt olyan sima, mint a feltalálói karrierje. 1916-ban nősült először, de hamarosan el is váltak. 1952-ben Kanadában ismét megnősült, de második felesége 1964-ben elhunyt. 1966-ban, 74 éves korában ismét megnősült, ekkor azt az akkor már 67 éves Dame Katherine Trefusis Forbes-t vette el, aki a második világháborúban a radarszobákban a megfigyelést 24 órában ellátó, nőkből álló egység vezetője volt. 1971-ben azonban Katherine is elhunyt, így utolsó éveit egyedül kellett töltenie.

Sir Robert Alexander Watson-Watt 1973. december 5-én, 81 éves korában halt meg Invernessben.

 

dr. Bartolits István