Tanks en vliegtuigen zien ook 's nachts heel scherp

ROTTERDAM, 19 jan. Het succes van de nachtelijke luchtaanvallen op Irak zou onmogelijk zijn geweest zonder de nachtzichtapparatuur waarmee veel gevechtsvliegtuigen en tanks zijn uitgerust. Nachtzichtapparatuur stelt tankschutters in staat ook in het duister nauwkeurig op een doel te richten en ondersteunt piloten bij verkenning en navigatie. Dank zij nachtzichtapparatuur kunnen vliegtuigen ook 's nachts heel laag blijven vliegen, ook boven een oneffen terrein. Computers helpen de piloot een optimaal gebruik te maken van heuvels en slenken.

TNO's Fysisch en Elektronisch Laboratorium (FEL) verricht al jaren onderzoek aan nachtzichtapparatuur. Onderzoeker ir. A. N. de Jong bouwde Nederlands eerste infraroodcamera en geeft graag toelichting op de techniek. In het verleden heeft TNO regelmatig met de Nederlandse industrie samengewerkt. Delft Instruments, Philips en Hollandse Signaal Apparaten zijn of waren betrokken bij de produktie van nachtzichtapparatuur.

'Actief infrarood' systemen worden door moderne strijdkrachten niet meer gebruikt. De actieve systemen (bijvoorbeeld van de 'sniperscopes' die op geweren werden aangebracht) belichten hun potentiele doelen met een bundel infrarode straling en detecteren de teruggekaatste straling. De gebruikte infrarood schijnwerpers straalden in golflengten van 0, 7 tot 1 micrometer (het 'nabije infrarood') en waren te gebruiken tot een afstand van 500 a 1000 meter. Het bezwaar van 'actief infrarood' is dat de gebruiker zich met zijn infrarood-bron ook zelf erg goed zichtbaar maakt.

Moderne nachtzichtsystemen zijn 'passief', ze benutten de laatste restjes zichtbare of onzichtbare straling die doelen en hun omgeving spontaan afgeven. Er zijn twee typen: helderheidsversterkers en infraroodcamera's (warmtebeeldcamera's ).

Helderheidversterkers versterken in maanloze nachten het weerkaatste sterrelicht. Hun gevoeligheid loopt van 0, 4 tot 0, 9 micrometer - daarbinnen valt het zichtbare licht en een stukje nabij-infrarood. De toestellen werpen het opgevangen licht via een lenzenstelsel op een fotokathode: een lichtgevoelige laag die meer elektronen afgeeft naarmate er meer licht op valt. De elektronenstroom wordt langs klassieke weg versterkt.

Helderheidsversterkers zijn goedkoop, maar leveren weinig contrast en worden nogal gehinderd door mist en nevel die het licht verstrooien. Ook zijn ze gevoelig voor overbelichting door objecten die zelf licht uitstralen. Als 'rij-periscopen' helpen ze militaire voertuigen bij de orientatie in het donker.

De Amerikaanse marinebommenwerpers A-6E Intruder (die opstijgen van vliegdekschepen) werden na november uitgerust met helderheidsversterkers in de vorm van zware brillen (Night Vision Goggles) waarmee piloten 's nachts nog lager kunnen vliegen dan gewoonlijk: tot onder de 60 meter. De goggles werden al gebruikt in helikopters van de landmacht. Volgens Aviation Week (12 november) zijn de vliegers vol lof over het systeem, al ziet nu juist de zee zelf er met de 'goggles' akelig zwart en leeg uit en moest de kleur van de verlichting in de cockpit worden veranderd van rood in groen. Een probleem is dat de waarneming met helderheidsversterkers in het veld makkelijk met (gewone) fosforrook is te hinderen.

Veel tanks en militaire vliegtuigen bezitten tegenwoordig infraroodcamera's, vaak alleen voor simpele 'verkenning' in het donker, vaak ook als navigatiemiddel of zelfs voor de 'doel-acquisitie'. De Leopard II tank bezit een infraroodcamera van Zeiss als richtmiddel en sommige pantservoertuigen voor personenvervoer hebben er een van Delft Instruments.

De lens van een infraroodcamera is van massief germanium dat gewoon licht tegenhoudt maar warmtestraling goed laat passeren. De lens werpt de doorvallende straling via een speciale beeldaftaster (een 'spiegeldrum') op detectormateriaal dat bestaat uit mengkristallen van kwik-cadmium-telluride. De detector wordt gekoeld tot -200 graden, omdat hij anders ook zijn eigen warmtestraling detecteert. De omzetting van een infrarood-signaal in een elektrisch (en dus te versterken) signaal berust op de invloed die het infrarood heeft op de geleidbaarheid van de kristallen. Uiteindelijk ontstaat een beeld van de omgeving op een tv-monitor.

Warmtebeeldcamera's detecteren straling ver buiten het zichtbare licht met golflengten tussen 3 en 14 micron. Daardoor wordt veel minder hinder ondervonden van verstrooiing door erg kleine water- of stofdeeltjes: mist en rook. De gevoeligheid van de infrarood-sensoren is fabelachtig: voorwerpen van 1 bij 1 meter die 0, 1 graad warmer of kouder zijn dan hun omgeving kunnen op 5 kilometer afstand worden waargenomen. Dat betekent dat tanks, die door hun zware motor sterk worden opgewarmd, buitengewoon goed waarneembaar zijn, zeker als ook hun loop nog eens erg heet is geworden. Nogal wat anti-tankraketten zijn dan ook hittezoekend.

De bescherming van tanks tegen infrarood-waarneming heeft veel aandacht gekregen, ook TNO-FEL wordt er door Defensie via doelsubsidies bij betrokken. Een afdoende bescherming is er niet. Er wordt geredderd met camouflage, het afschermen van hete delen en het aanbrengen van een speciale laagemitterende verf en van laagemitterende folies. Veraluminiseerd polyetheen-folie, zoals gebruikt bij nooddekens, bleek goed te voldoen.

Ook wordt gezocht naar rooksoorten die uit grovere rookdeeltjes bestaan dan gewoonlijk. Bij experimenten op het Nederlandse oefenterrein bij Mourmelon, nabij bij Reims, ontdekte TNO dat tanks elkaar een zekere bescherming kunnen bieden: rijdt een tank met hoge snelheid voor een formatie andere tanks langs, dan kan het opgewervelde stof en zand die tanks wel een minuut onzichtbaar houden voor infrarood-apparatuur. Ook in de Saoedische woestijn zal dat middel werken. Dat betekent echter ook dat de zandstormen die in maart zouden opsteken spionage vanuit satellieten (vaak met infraroodcamera's) kan bemoeilijken.