Bay Zoltánnak és csapatának éppen 70 évvel ezelőtt, 1946. február 6-án sikerült úgy rádióhullámokat küldenie a Hold irányába, hogy azok visszaverődését is egyértelműen detektálni tudták. Bár a világelsőségről néhány héttel lemaradtak, azonban a kezdetleges technika ellenére is olyan módszert használtak a gyenge jelek detektálásához, amit azóta is elterjedten alkalmaz a világ. Kísérletükkel megteremtették a radarcsillagászat alapját is.
2015-ben megemlékeztünk a radar megszületésének a 80. évfordulójáról, 1935. február 26-án mutatta be Robert Watson-Watt a berendezését a brit Légügyi Minisztérium képviselőjének. Ettől kezdve a radartechnika folyamatosan fejlődött és a II. világháború érthetően kikényszerítette a fejlesztések felgyorsítását. Így történt ez itthon is, a Honvédelmi Minisztérium erősen támogatta az ellenséges repülőgépek mikrohullámú detektálásának a technológiai fejlesztését.
A témával kapcsolatos kutatásokhoz az 1942-ben létrehozott, Bay Zoltán (1900-1992) vezette kutatócsoport az Egyesült Izzó laboratóriumát kapta meg, hogy ott továbbfejlesszék a radartechnika lehetőségeit. A Bay-csoportnak nevezett csapat 10 elméleti kutatóból és mintegy 30 elektroműszerészből állt. A csoporthoz csatlakozott még a műegyetemi Atomfizika Tanszék két oktatója, Papp György és Simonyi Károly, továbbá két mikrohullámú rendszerekben járatos mérnök, Winter Ernő és Dallos György. Winter Ernő és a Bay-csoportból vele közösen kutató Magó Kálmán később, 1949-ben a HTE alapító tagjai is voltak.
Miután a radartechnikai fejlesztéseket megoldották, 1944 elején új célt tűztek ki maguk elé: a Hold felé irányított radarjelek visszaverődésének a detektálását. A célkitűzés persze nem öncélú volt, hanem a rendkívül gyenge, a zajszintből szinte ki sem emelkedő jelek biztos vételének a kidolgozása volt a kutatás célja, hiszen a kis látószögű repülőgépek felderítésében ennek óriási szerepe volt. A Bay-csoport számára akkor még az is kérdéses volt, egyáltalán kijutnak-e majd a mikrohullámú jelek az ionoszférán keresztül a világűrbe, s ha igen, akkor elegendő-e a Hold felszínének a visszaverő képessége ahhoz, hogy a jeleket venni lehessen.
1944 márciusától Bay Zoltán, Papp György és Simonyi Károly részletes számításokba kezdett, többféle feltételezéssel gondolták végig a kísérletet és arra jutottak, hogy a számukra legkedvezőbb feltételek mellett sem lesz mérhető a visszaverődő jel a számukra rendelkezésre álló technikai lehetőségek mellett. A hullámhossz csökkentésének gátat szabtak a rendelkezésre álló technikai lehetőségek, melyek fél méteres hullámhossz használatát tették csak lehetővé. Ezzel az értékkel elvégezve a számításokat, legjobb esetben is csak a vevő sávszélességének a 20 Hz-re korlátozásával lett volna remény a mérhető jel/zaj viszony elérésére, de ilyen erős sávkorlátozásra sem voltak meg a feltételek. A realitásokat figyelembe véve legalább egy nagyságrenddel rosszabb eredmény jött ki, mint ami szükséges lett volna a jelvételhez.
Ekkor jött a nagy gondolat Bay Zoltántól, hogy ha egyetlen jel nem is emelkedik ki a zajból, de sok jel összege már adhat értékelhető jel/zaj viszonyt. Újabb számítások következtek és végül arra jutott a csapat, hogy 1000 visszavert jel értékének az összegzése már elégséges lenne a radarjel egyértelmű detektálásához. Ehhez pedig nem kell mást csinálni, mint 1000 impulzust küldeni a Hold felé és a visszavert jeleket összegezni. Ma már persze ez nem lenne probléma, hiszen hatalmas kapacitású jeltároló és jelösszegző mikroelektronikai elemeink vannak, de mindez 1944 táján szinte megoldhatatlan feladatot jelentett. A Hold a pályahelyzetétől függően 356-407 ezer km távolságra van a Földtől, így egy impulzus körülbelül 2,5 másodperc alatt érkezik vissza. Ha tehát 3 másodpercenként ismételjük meg a jelküldést, akkor egy 50 perces időtartományban kell a jeleket tárolni és összegezni.
A Bay-csoport ezt a feladatot is megoldotta, hidrogén-coulombmétereket használtak az összegzéshez, melyeket egy, az adáshoz szinkronizált forgókapcsoló vezérelt, aminek a forgásideje 3 másodperc volt. Ezzel a megoldással az 1000-szer elküldött jel a vételi oldalon kb. 30-szoros arányban javul, ami már az érzékelhetőség tartományába viheti a vett jelet.
Az elvi tervezést a kivitelezés követte, de mire elkészült az összegző rendszer, addigra már 1944 nyarát írtak, s a sorozatos bombatámadások miatt a csoportnak Nógrádverőcére kellett átköltöznie. Szeptemberben így is megkezdhették az első kísérleteket, de a várt siker elmaradt. Hol a berendezés nem tudott 50 percen keresztül hiba nélkül, folyamatosan működni, hol egy-egy áramszünet állította meg a detektálási folyamatot, mindig volt valami probléma. Időközben a csoportot visszavezényelték Újpestre, de a kísérlet folytatására csak 1945 februárjában lett mód. Akkor viszont az Egyesült Izzó leszerelésre került és a kísérleti eszközöket is elvitték.
A Bay-csoport azonban nem adta fel, 1945 nyarán újra kezdte a munkát. Ekkor szembesültek azzal, hogy a félméteres hullámhossz helyett csak 2,5 méteren tudnak kísérletezni, mert már csak ehhez sikerült eszközöket szerezni. Ez a tény tovább rontotta a jel/zaj viszonyt, egész pontosan a korábbi helyzet 25-szörösére növelte a vett jel veszteségét. Már csak egy lehetőség maradt: az antennafelület növelése.
Ezt is megoldották egy olyan keretrendszer felépítésével, melyre 36 dipólantennát erősítettek. A keretrendszert egy forgóállványra rögzítették, így az tetszőleges irányba állítható volt.
Az Egyesült Izzó laborjának a tetején elhelyezett antenna jeleit a labor felső emeletén lévő helyiségében telepített műszerekhez vezették. Az érzékelő legkritikusabb részét, a coulombmétereket elektronikusan árnyékolt Faraday-kalitkában helyezték el. Minden nehézség ellenére a csoport 1945 karácsonyára ismételten eljutott odáig, hogy valós méréseket végezhessen. Egy hónapig tartott, míg a teljes rendszer összehangolódott, de a kitartó munkát 1946. február 6-án éjszaka siker koronázta: ekkor sikerült a jelösszegzőn olyan mértékben a zajszint feletti jelet detektálni, melyre már biztosan ki lehetett jelenteni, hogy ez a Holdról visszavert jel.
A sors keserű fintora, hogy a radar fejlesztésén dolgozó amerikai hadvezetés is célba vette a Holdat, s 1943-ban elindították a Diana projektet, melynek pontosan az volt a célja, mint Bay Zoltán csapatának. Az USA hadseregének a radarkutatásokkal foglalkozó, New Yersey-ben található Evans Laboratóriumának a vezetését ekkor vette át John H. DeWitt, aki nagyságrendekkel jobb körülmények között és sokkal fejlettebb technikával dolgozott a projekten, mint a Bay-csoport. Nem csoda hát, hogy eredményt is néhány héttel hamarabb értek el: az első sikeres detektálást 1946. január 10-én helyi idő szerint 11 óra 58 perckor rögzítették. Ezzel ugyan Bay Zoltán lemaradt a világelsőségről, de a szerényebb körülmények között megvalósított kísérlet következtében „kénytelen" volt feltalálni a jelösszegzés elvét, amit mind a mai napig sikerrel alkalmaznak a radarcsillagászatban.
dr. Bartolits István