Epopeya del Doppler Cubano-2″ relata la década prodigiosa (1994-2004) en que un equipo de ingenieros cubanos pasó de concebir una maqueta de radar a tener todas las condiciones objetivas y subjetivas para desarrollar un radar Doppler. Este capítulo narra el desarrollo del software VESTA, las pasantías decisivas en NCAR (EE.UU.), Montreal y Roma, y el encuentro con la élite mundial de la meteorología por radar. Conozca cómo LADETEC montó prototipos industriales sobre radares soviéticos y japoneses, mientras su líder «peinaba» la cima del conocimiento científico para, en 2004, tener «la olla hirviendo» lista para el salto al Doppler.
«Cuando apenas se divisaba nebulosamente en lontananza» cubre el período de 1994 a 2004, una década que el autor califica como «prodigiosa» para el desarrollo de los radares meteorológicos en Cuba. Comienza con la concepción de la maqueta del Radar Meteorológico Cubano (versión cero) y el desarrollo del software VESTA, que ya en 1996 incluía la visualización de productos de velocidad y ancho espectral, aunque no se pudieran adquirir sin un radar Doppler. La defensa de su tesis doctoral le abrió al autor las puertas del mundo científico occidental, permitiéndole asistir a conferencias internacionales y realizar pasantías en NCAR (Estados Unidos), Roma y Montreal, donde «peinó» la cima del conocimiento en radares meteorológicos y sometió a la élite mundial a exhaustivos interrogatorios sobre circuitería Doppler y procesamiento de señales. Mientras tanto, LADETEC se convertía en una fuerza ingenieril formidable, desarrollando y montando prototipos industriales sobre radares soviéticos MRL-5 y japoneses RC-32B. Para septiembre de 2004, el equipo había alcanzado un altísimo grado de preparación teórica y práctica, con el apoyo clave del doctor José Rubiera y la ministra Rosa Elena Simeón, y todo estaba listo para acometer el desarrollo del primer radar Doppler cubano, aunque «del Doppler no se hablaba nada» en público.
Radar Meteorológico Cubano (versión cero)
Recuerdo que comencé el año 1994 concibiendo la maqueta del Radar Meteorológico Cubano. El director general del INSMET, Fabio Fajardo Moros, nos había respondido satisfactoriamente a nuestra Proposición Indecente, el radar MRL-5 de la SEAN venía en camino. Diego Dieguez y Pedro Bebert se encargaron de traerlo. En el proyecto ARGOS ya habíamos demostrado que teníamos control completo del radar y podíamos procesarlo todo en la PC, con toda la dificultad que implicaba mantener la consola de operación y simultanear el mando convencional y el mando automático. Ahora se trataba, con el nuevo radar, de … simplificar.
La mayoría de las personas fuera de LADETEC, cuando oyó hablar por primera vez en el 2004 sobre «fabricar o comprar un radar Doppler», pensó que se trataba de un radar totalmente nuevo; pero para nosotros el radar ya estaba concebido desde 1994, se trataba, en realidad, de añadirle el procesamiento Doppler a todo lo que ya estaba.
De 1994 a 1997 estuvimos enfrascados en todo lo relacionado con el Proyecto MACCHIETTA, es decir, diseño y fabricación de circuitos, diseño del software de adquisición (VESTA|Acquire) y del software de procesamiento (VESTA|Process) que ya desde 1996 tenía concebida la visualización de productos de Velocidad y Ancho espectral, que no era posible adquirir sino con un radar Doppler.
La mejor demostración de que VESTA|Process estaba listo para el Doopler es que Marco lo usó para procesar y visualizar datos del radar del Marshall Radar Observatory de Montreal (un radar Doppler y Polarimétrico) para su tesis y yo lo usé para lo mismo en Roma con el radar Polar-55C (otro radar Doppler y Polarimétrico) en mi pasantía..
Sin embargo, todavía estábamos lejos de poder fabricar un procesador que pudiera adquirir información Doppler (si apenas inventábamos para la maqueta). En esa misma etapa yo escribía mi tesis de doctorado (de forma casi clandestina y «por la libre») y me leía una ingente cantidad de artículos científicos, que en su mayoría trataban sobre el procesamiento de la información en radares Doppler. Se me acumulaba una montaña de dudas sobre cómo hacer en la práctica un procesador Doppler, porque a nivel teórico ya lo dominaba muy bien.
Apertura al mundo occidental
Defender la tesis fue como obtener el «pasaporte» al mundo científico occidental. Viajar a la 29a Conferencia Internacional de la AMS sobre Meteorología de Radar fue como si recibiera una «visa» científica de por vida.
Sí, yo conocía a numerosos científicos del mundo de los radares por cartas de papel. En julio de 1999, al asistir a la conferencia de Montreal pudimos conocernos en persona. Yo diría que ya yo conocía a la flor y nata de la Meteorología de Radar. El Profesor Isztar Zawadzki, de la Universidad McGill, con quien yo sostenía largas pláticas por correo postal se encargó de presentarme ante algunas personalidades y otros se presentaron a sí mismos.
El caso es que se abrieron varias oportunidades que fueron cruciales para el futuro desarrollo del radar Doppler. Al año siguiente, en el 2000, Marco viajó a Montreal para una maestría con Zawadzki y eso abrió a su vez, muy buenas oportunidades, con acceso ilimitado a bibliografía y cn nuevas relaciones con personas a quién preguntar.
En el periodo que analizamos (1994-2004), después del viaje a la conferencia en Canadá, yo conseguí, gracias a Zawadzki y a Rit Carbone, una pasantía en NCAR, en los Estados Unidos que fue realmente decisiva para el Doppler. Luego vino una larga pasantía en Roma y después, otra pasantía en Montreal.
El botín de las pasantías
No niego que tuve mucha suerte; pero pueden estar mis lectores seguros que yo ayudé a Dios con todas mis fuerzas físicas y mentales. Como dice Exupéry: «El Mundo entero se aparta cuando ve pasar a un hombre que sabe a dónde va». Toqué a muchísimas puertas, la mayoría se abrió, todo el mundo me entendía alto y claro, yo quería fabricar un radar Doppler y Polarimétrico. Y hacía muchísimas preguntas y las personas correctas me las respondían con largueza, con «ñapa», es decir aclarándome cosas que yo todavía no alcanzaba a ver.
En este período conocí en persona a: Izstar Zawadzki, Rit Carbone, Paul Joe, Dick Doviak, Dusan Zrnic, Jeff Keeler, Charlie Frush, Alumu Kilambi, Eric Loew, Cathy Kessinger, Rita Roberts, Mitch Randall, Jim Wilson, Joe Van Andel, Gianfranco Scarchilli, Eugenio Gorgucci, Timo Puhakka, Andrea Volpi, V. Chandrasekar, V. N. Bringi, David Atlas, Malcolm Kitchen, Aldo Bellon, Fred Fabry, Juerg Joss, Roger Lhermitte, Deon Terblanche, Marion Mittermaier, Bob Serafin, Paul L. Smith, Rodger Brown, Jeff Duda, Ronald Rinehart, Praves Mahapatra, Wen Chau Lee, Josh Wurman, Richard Oye, Terry Schuur, Scott Ellis, Jonathan Lutz, Tammy Weckwerth, Fritz O´Hora … uff, obviamente se me quedan muchos, estoy exprimiendo la memoria.
Lo que les puedo asegurar es que del 1999 al 2004 yo literalmente «peiné» toda la cima del conocimiento en los radares meteorológicos. A todos los hice «víctimas» de mis exhaustivos interrogatorios. Cierto, no todas las respuestas las entendí; a veces insistía, otras no, por pena, pero sí las guardé en la mente y las fui «rumiando» y «digiriendo» poco a poco. Algunas cosas me costó mucho trabajo entender, sin yo quererlo me iba convirtiendo en Meteorólogo de Radar.
Yo iba a por los radares Doppler: circuitería de transmisor y receptor y el procesamiento de señales. Sin embargo, y mi lector se asombrará igual que me asombro yo ahora, de la cantidad de temas que se añadieron y que yo no desperdicié. Muchos de ellos me parecieron lejanos; pero después resultaron de primordial importancia. La circuitería y el procesamiento de señales eran mi prioridad y ciertamente eran los temas decisivos para fabricar un radar Doppler; pero una vez que logramos estos dos, los otros temas iban saliendo al primer plano uno tras otro.
Trataré de recoger algunos de ellos: el software de procesamiento secundario, los formatos de los datos y la compatibilidad internacional, los algoritmos de calidad de los datos, la supresión de ecos no meteorológicos, el de-aliasamiento (desdoblamiento) de las velocidades Doppler, los mosaicos de varios radares, la detección y el seguimiento automático de tormentas, la corrección del perfil vertical de reflectividades, la estimación de las precipitaciones, la Meteorología de Radar y la Física de las Nubes, los radares móviles, la calibración y la operación de los radares, el NEXRAD … en fin, exprimo la memoria, sé que se me quedan cosas, solo trato de dar una idea de la magnitud de la tarea que emprendí por pura obstinación personal, sin que nadie me hubiera dado semejante tarea.
Y mientras tanto…LADETEC
Podemos decir que de 1994 al 2004 ocurrió la década prodigiosa para el desarrollo de los radares meteorológicos en Cuba (incluyendo el camino hacie el Doppler, del cual no se hablaba nada). En el epígrafe anterior hablé enjundiosamente de mí, maltratando a mi minúscula modestia; pero mis jóvenes colegas se convirtieron en una fuerza ingenieril formidable, coadyuvando en numerosos aspectos del desarrollo teórico del Doppler.
Una simple enumeración de las acciones habla mejor que cualquier explicación:
- De 1994 a 1997 desarrollamos, fabricamos y montamos la maqueta del Radar Meteorológico Cubano, una «prueba de concepto» (que se mantuvo 8 años en funcionamiento), solo para demostrar que teníamos razón.
- De 1998 a 2000 desarrollamos el prototipo industrial de Radar Meteorológico Cubano sobre la base de los radares soviéticos MRL-5 (bajo el Proyecto ELBRUS). Se montó en el radar de Pico San Juan en el 2000 y en el radar de Casa Blanca en el 2001.
- De 1998 al 2002 desarrollamos el prototipo industrial de Radar Meteorológico Cubano sobre la base de los radares japoneses RC-32B (bajo el Proyecto FUJI). Se montó en el radar de Punta del Este en el 2002 y se comenzó el montaje del radar de La Bajada.
Desde el punto de vista teórico hubo algunas actividades que marcaron la etapa. Ya hablé de mis pasantías en Canadá, Estados Unidos e Italia. En este período (del 2000 al 2003) Marco A. Pérez Saavedra desarrolló su maestría en la Universidad McGill de Montreal bajo la tutoría del Profesor Isztar Zawadzki. Participamos presencialmente en la 29 Conferencia de Meteorología de Radar de la AMS en Montreal en el 1999 y en la 30 en Munich en el 2001 y en la I Conferencia de Meteorología de Radar en Bologna, Italia en el 2002.
En esa misma etapa mis (entonces) jóvenes colegas participaron en varias actividades auspiciadas por el ICTP de Trieste, Italia, en las cuales desarrollaron notables habilidades en el diseño de circuitos lógicos programables que desembocarían en las actuales FPGA (Field-Programmable Gate Arrays), que sería lo que finalmente usamos en el desarrollo de prototipo Doppler cubano, pero…aún estábamos lejos.
Nos habíamos vuelto ya expertos en montar radares, habíamos desarrollado nuestros altísimos estándares de calidad y ya yo no era el único experto de radar, es más, ni siquiera era el mejor, ya mis colegas me habían superado en muchos aspectos.
Septiembre del 2004 nos sorprende ya con un alto grado de preparación para acometer el desarrollo de un radar Doppler. Diríamos: la olla con el agua hirviendo estaba lista, solo había que echarle la gallina. Hablando con enfoque filosófico diríamos: estaban listas las condiciones objetivas y subjetivas.
Aunque lo del Doppler no era algo que divulgáramos mucho sí había una persona en el Instituto de Meteorología que estaba muy al tanto: el doctor José Rubiera, jefe de la actividad de pronósticos, que desde 1988 había sido inspirador y ángel tutelar del desarrollo de los radares; pero bueno, a él llegaremos en la próxima entrega. En el desarrollo del Doppler, Rubiera es protagonista de primera línea.
En la inauguración del radar de la Loma de la Mula tuve una larga conversación con nuestra ministra del CITMA, la Dra. Rosa Elena Simeón Negrín y definimos los pasos a seguir: extender la automatización y modernización al resto de los radares (6) y …añadirle la cualidad Doppler. Rosa Elena nos apoyaba con todas sus fuerzas.
Deja una respuesta