SÄTEIDEN SOTA

Taistelu Britanniasta oli toisen maailmansodan sivunäyttämöllä esitetty sataoktaaninen veriooppera. Tämä on sen näkymätön sivualttari, taistelu radiokeilojen herruudesta. Tämä on säteiden sota, elektronisen sodankäynnin aamunkoitto suuressa maailmapalossa.

Lorenz

Tarina alkaa Tempelhofin lentokentältä Berliinissä 1932. Tänne asennettiin ensimmäinen puoliautomaattinen sähköinen suunnistusjärjestelmä, Johannes Plindlin ja Ernst Kramarin kehittämä Lorenz. Järjestelmässä on kolme antennia kiitoradan päässä poikittain kiitorataan nähden. Keskimmäinen antenni lähetti jatkuvaa 33,33 MHz kantoaaltoa, ja kahteen muuhun on kytketty yksi sähkömoottorin pyörittämä kytkin. Kytkinpinta on vasemmalla puolella lyhyempi kuin oikealla. Näin kiitoradan vasemmanpuoleinen antenni lähetti lyhyitä lähetyksiä ja oikea pitkiä – siis Morsen aakkosten ”ti” ja ”taa”. Lähestyvä lentokone viritti radionsa 33,33 MHz:n taajuudelle. Jos lentäjä kuuli lyhyitä piippauksia, kone oli liikaa vasemmalla ja hän ohjasi oikealle. Vastaavasti taa-taa-taa tarkoitti, että kone oli liikaa oikealla. Koneen ollessa keskellä kahden antennin keiloja lentäjä kuuli yhtäjaksoista signaalia. Lorenz sisälsi myös kaksi radiomajakkaa, päämajakan (HEZ (Haupteinflugzeichen) 300 m päässä kiitoradan kynnykseltä ja esimajakan VEZ (Voreinflugzeichen) 3 km päässä. Molemmat lähettivät 38 MHz taajuudella, mille lentäjän piti myös virittää yksi vastaanottimistaan. Ylittäessään VEZ –esimajakan lentäjä kuuli matalan, 700 Hz merkkiäänen, jolloin hänen tuli aloittaa jyrkkyydeltään ennalta määritelty laskuliuku. Kun kiitorata oli 300 m päässä koneen edessä, lentäjä ylitti HEZ-majakan ja kuuli sen lähettämän 1700 Hz merkkiäänen. Jos kiitorataa ei tuolloin näkynyt, oli lentäjän aloitettava ylösveto.

Lorenz

Lorenz oli suorastaan avaruusajan teknologiaa aikana, jolloin lentokoneet kankaalla päällystettyine puisine rakenteineen muistuttivat keskiaikaista rukkia. Järjestelmä tosin vaati lentäjältä paljon huomiota kriittisessä lennon vaiheessa, joten myöhemmät Lorenz-vastaanottimet olivat automaattisia: katkova signaali käänsi niissä kojetauluun asetettua nuolta, joka pysyi keskellä jos kumpikin signaali käänsi sitä yhtä suurella voimalla. Samoin majakat aktivoivat neonvaloilla toteutetut merkkivalot ”LASKULIUKU” ja ”VEDÄ YLÖS”.

Knickebein

Hitler alkoi heittää tikkaa kartan ääressä syyskuussa 1939, joten Luftwaffen ovelat natsit keksivät käyttää muokattua Lorenz-järjestelmää yöpommitusten ohjaamiseen. Pommikoneiden torjunta oli tässä vaiheessa sotaa hankalaa, sillä 30-luvun keskiraskaat pommittajat kykenivät lentämään keskiraskaiden ilmatorjuntatykkien ulottumattomissa ja yöaikaan hävittäjät eivät kyenneet näkemään niitä kuin hyvin läheltä. Pommittajilla tosin oli vastaavasti löytää kohteensa, sillä kaupungit määrättiin pimennettäviksi. Radiokeilat sen sijaan etenivät yössä kuin natsit Ranskassa. Syntyi Knickebein eli pihtikinttu.

Knickebein käyttää Lorenz-vastaanottimien herkäksi viritettyä versiota pommikoneissa, mutta tukikohtiin rakennettiin uudet suurteholähetinantennit, joiden kierosta muodosta järjestelmä sai nimensä. Lähetettävien keilojen tuli olla hyvin kapeita ja teräviä, vain muutamia kymmeniä metrejä kohteen yllä satojen kilometrien päässä. Lorenz käytti noin 48 kilometrin kantamaa ja leveitä keiloja, jotta lähestymissignaali oli helppo napata. Keiloja myöskin oli kaksi, sillä yksi keila kykeni vain pitämään pommikoneet kurssissa muttei kertomaan niille etäisyyttä kohteeseen. Siksi kaksi keilaa asetettiin kohtaamaan kohteen yllä, ja pommikoneet kuuntelivat kahta Knickebein-vastaanotinta. Kun toinen signaali syttyi, oli aika pudottaa pommit. Knickebein oli tarkempi kuin päivälaakapommitukset.

Britannian ilmailuministeriön päällikkö Reginald Jones sai vihiä Knickebein-järjestelmän olemassaolosta pikkuhiljaa. Saksalaisten sotavankien salakuunneltiin puhuvan jotain säteilykeiloista ja pihtikintusta. Tämä sai ilmailuministeriön tutkimaan pudotettujen pommittajien radiosuunnistuslaitteita. Kävi ilmi, että ne olivat aivan liian herkkiä ollakseen Lorenz-kohtilentolaitteita. Kun vielä kaikkien aikojen eturivin plösö, pääministeri Winston Churchill sai puretuista Engima-viesteistä epämääräisiä mainintoja ”pommitussäteistä”, tämä antoi 28-vuotiaan pojankloppi Jonesin puhua 20 minuuttia keskeytyksettä hallituksen istunnossa. Puheen päätyttyä Churchill antoi radiosignaalille koodinimen ”päänsärky”.

Knickebein-antenni

Päänsärkyä Jonesin työlle aiheutti ilmailuministeriö. Useimmat eivät suostuneet uskomaan koko vekottimen olemassaoloon, sillä maailmalla uskottiin itsepitnaisesti kaikkien aikojen riemuidiootin, italialaisen Giulio Douhetin, teorioihin pommikoneen pysäyttämättömyydestä eikä RAF siksi edes pyrkinyt kehittämään täsmäpommitusmenetelmiä. Pommikone tulisi pääsemään aina läpi ja katkaisemaan vihollisen moraalisen selkärangan ja siksi höpötys sakemannien säteestä oli vain hölynpölyä ja valeuutinen. Koska me emme kehittäneet mitään sellaista, ei vihollinenkaan kehittäisi, ministeriössä pääteltiin. Samaten hallituksen tieteellinen neuvonantaja Frederick Lindemann väitti, ettei maapallon kaarevuuden vuoksi moinen säde edes voisi yltää mantereelta Britanniaan. Marconi-radioyhtiön Thomas Eckersley väitti aluksi vastaan, mutta pyörsi kantansa ja piti sädehöpinää vihollisen harhautuksena.

Jonesilla oli myöskin teknisiä päänsärkyjä. RAF:lla ei ollut 30-33 MHz radiovastaanottimia, joten sopiva laite piti etsiä radioamatööriliikkeestä. Se asennettiin Avro Ansoniin, jonka miehistöllä ei ollut tietokaan heille annetusta tehtävästä. Heidän piti vain kuunnella taajuusaluetta 30 megahertsin molemmin puolin, ja jos signaali havaittiin, jäljittää sen tulosuunta. Kun konetta valmisteltiin, ilmailuministeriö määräsi sen peruutettavaksi, jolloin Jones kylmänviileästi käski esittämään kaikki vastalauseet pääministeri Churchillille, jolta oli tullut suora käsky etsiä ja löytää mahdollinen signaali. Anson nousi siivilleen. Päämäärä oli täysin pimennossa: kukaan ei tiennyt, minne saksalaiset lähettäisivät signaalia, ja millä taajuudella.

Kunnes Ansonin vastaanottimet räsähtivät 31,5 MHz taajudella. Anson alkoi lentää suppenevaa siksak-kuviota, ja suunnistaja merkitsi karttaan pisteet, missä radio ärähti. Näin miehistö sai piirrettyä suoran viivan, joka osoitti Kleveniin, Saksaan lähellä Hollannin rajaa. Nyt kone alkoi lentää laajanevia ympyröitä löytääkseen lisää säteitä. Paljon pohjoisempana vastaanotin ärähti uudestaan, ja uusi siksak-kuvio alkoi. Tämä keila tuli Stollbergistä, Norjasta. Säteet kohtasivat Derbyssä, missä Rolls-Roycen tehdas oli ainoa Merlin-moottoreita tuottava laitos.

Kävi ilmi, että ainoat höpisijät olivat ilmailuministeriössä. Puheet maapallon kaarevuudesta olivat akateemista jaarittelua, sillä pommikoneet lensivät yli 5000 metrin korkeudessa, jolloin niistä oli käytännössä suora näköyhteys korkeisiin lähetintorneihin mantereella. Nyt skeptikot taas alkoivat pitää sädettä todisteena siitä, että saksalaisten oli oltava taidoiltaan paljon kehnompia kuin RAF:n lentäjät, joille opetettiin renessanssiaikaista sekstanttisuunnistusta. Tämän taas kumosivat lentotiedustelukuvat: päiväsäikaan maastoa seuraavat suurkorkeuskoneet valokuvasivat edellisen yön pommituskohteet, eikä käytännössä yksikään brittipommi osunut maaliinsa, toisin kuin saksalaisten, joka hipoi syöksypommitustarkkuutta.

Päänsärylle kehitettiin vastatoimien sarja koodinimellä ”Aspiriini”. Ympäri Englantia viritettiin matalatehoisia lähettimiä lähettämään ”ti”-signaalia. Saksalaiset kytkivät Knickebein-säteet päälle hyvissä ajoin ennen koneiden nousua, joten rinkejä lentävät radiotiedustelukoneet kykenivät nappaamaan signaalit ja määrittämään niiden suunnat, jolloin kohdealueen lähettimet määrättiin lähettämään häirintäsignaalia. Saapuessaan Englannin ylle sakemannit kuulivat sekalaisia piipityksiä ja automaattivastaanottimien neulat saattoivat osoittaa minne tahansa. Joko koneet nappasivat väärää ”ti-”signaalia ja jäivät lentämään rinkiä yössä kääntyessään jatkuvasti vasemmalle, tai pelkkää jatkuvaa signaalia ”ti” -merkkien sekoittuessa saksalaisten omaan ”taa” –merkkiin ja lensivät minne sattuivat. Näin säteet ”taipuivat”.  Lisäksi britit kykenivät väärentämään etäisyyskeilan, jolloin pommittajat saatiin pudottamaan lastinsa haluttuun paikkaan – yleensä pellolle, joka kaipasi syyskyntöä. Britit saivat vielä erityisen bonuksen: Luftwaffe oli pompöösin ylipäällikkönsä tapaan ylimielinen, ja lentäjät käyttivät ainoastaan radiokeilaa suunnistamiseen. Näin koneet eivät koskaan päässeet takaisin Saksaan, monet jopa laskeutuivat brittiläisille lentokentille luullen olevansa takaisin Euroopassa.

X-gerät

Knickebein oli oikeastaan hätäratkaisu enemmän kuin todellinen työkalu. Plendl kehittikin varsinaista täsmäpommitusjärjestelmää saman teknologian pohjalta. X-gerät (X-laite) käytti sarjaa sädekeiloja, jotka nimettiin Saksan jokien mukaan. Pääsäde, Weser, oli muutoin Knickebein-säteen kaltainen, mutta paljon korkeammalla taajuudella (noin 60 MHz). Koska taajuuden kasvaessa aallonpituus laskee, voidaan säde terävoittää paljon tarkemmin. X-gerät saavutti 91 metrin tarkkuuden 320 kilometrin päässä lähettimestä. Säteet olivat niin kapeita, että niiden lomassa lähetettiin matalatehoista leveäkeilaista Knickebeinia, sillä pommikoneet olisivat muuten ajautuneet pois koko keilasta.

Weser oli säde, jota pommikoneet seurasivat. Siihen jokseenkin kohtisuoraan osoitettiin kolme etäisyydensäätösädettä. Näistä erittäin kapeista sädekeiloista ensimmäinen oli Rein, noin 30 kilomeriä ennen kohdetta. Tällöin radisti kuuli nopean merkkiäänen ja viritti laitteensa, joista yksi oli erityinen sekuntikello kahdella viisarilla. Kun kone ohitti Oder-säteen, viisarit käynnistyivät automaattisesti. Elbe-säteen kohdalla toinen viisari käänsi suuntaansa ja lähti takaisin kohti nollaa. Käännyttyään nollaan viisari kosketti pommien irrotuskytkintä. Oder ja Elbe ovat saman etäisyyden päässä toisistaan kuin Elbe on maalista, noin 5-10 kilometriä, joka taas säätyy pommikoneen lentokorkeuden ja –nopeuden perusteella pommien liitofunktiosta.

Suurtaajuusvastaanottimia oli vähän tarjolla, joten saksalaiset asensivat niitä vain muutamiin koneisiin, jotka pudottivat X-gerät –laitteistolla kohteeseen kirkkaita merkkipalopommeja, joihin muut pommikoneen kohdistivat perinteiset pommitähtäimensä. Täten he tulivat kehittäneeksi merkkipommittajan, polunlöytäjätaktiikan.

X-gerät

X-gerätiä ei voitu häiritä samaan tapaan kuin Knickebeinia. Koneet eivät seuranneet Lorenz-keiloja vaan yhtä kantoaaltoa. Jones päätteli X-gerätin toiminnan jokseenkin oikein, mutta häirintä ei tuottanut tulosta. Oikea taajuus saatiin selville radiotiedustelulla, mutta oikeaa modulointia ei. Häirintää yritettiin 1500 hertsin moduloinnilla vailla tuloksia. Meluisassa ohjaamossa lähetytyn signaalin taajudella ei olisi luullut olevan kummoista merkitystä, joten Jones oli ymmällään. Arvoitus ratkesi, kun yksi He 111 ammuttiin alas Bridportissa ja sen vastaanottimia päästiin sorkkimaan. Katalat germaanit olivat oivaltaneet mitä Britannian taivaalla tapahtui, ja varautuivat häirintään asentamalla vastaanottimiin hyvin terävät suodattimet, jotka päästivät läpi vain 2000 hertsin signaalin. Lisäksi säteet kytkettiin päälle vasta viime hetkellä, jolloin niiden havainnointi vaati melkoista munaravia. Birminghamin pommitusta 19. marraskuuta 1940 kyettiin häiritsemään lähettämällä väärennetty Elbe-signaali vain reilu kilometri aidon Oder-säteen taakse. Tällöin pommitusjärjestelmän automatiikka pudotti pommit noin 4 kilometriä ennen kohdettaan. Sen sijaan Coventryn pommitusta 14. marraskuuta Jones ei ehtinyt häiritsemään, vaikka Enigma-viestien ansiosta tiesikin kohteen etukäteen.

Wotan

Ovelilla natseilla oli jo seuraava järjestelmä kehitteillä. Brittien radiotiedustelu sieppasi Enigma-viestejä, joissa mainittiin Y-Gerät, johon viitattiin myös nimellä Wotan. Pompöösi ja mahtaileva natsikoneisto astui nyt Luftwaffensa saappailla orgaaniseen oheistuotteeseen. Nimi kertoi heti mistä oli kyse: Wotan oli germaanisen muinaisuskon yksisilmäinen jumala, joten uusi järjestelmä käytti vain yhtä sädettä. Tällöin samaa sädettä pitkin tuli lähettää myös etäisyystieto kohteeseen. Myös brittien tietolähde Hans Meyerin toimittamissa Oslon raporteissa kuvattiin Wotanin toiminta jokseenkin oikein. Pommikoneen  FuG28a –transponderi vastaanotti Wotan-signaalin ja lähetti sen välittömästi takaisin. Maa-asema vastaanotti paluusignaalin ja mittasi sen modulaation vaihe-eron lähetettyyn signaaliin nähden. Koska radioaaltojen fotonit etenevät vakionopeudella eli valonnopeudella, kertoo edestakaisin heijastetun signaalin vaihe-ero eli vaiheen myöhästyminen signaalin kulkeman matkan. Lentokoneen laitteet eivät mitanneet suoraan mitään, vaan maa-asema antoi etäisyystietoja puheradioyhteydellä. Näin laitteisto ei paljastaisi järjestelmän toimintaa vaikka vihollinen saisi sen käsiinsä.

Wotanin rattaisiin vain asetettiin ylimielisyyden lisäksi toinenkin kalikka: hapankaalien valitsema taajuus, 45 MHz oli onneton valinta, sillä BBC:n TV-lähetin Alexandra Palacessa käytti samaa taajuutta. Radiohäirintä toimii samalla periaatteella kuin amisjympytys: se voittaa, jolla on muhkein ghettoblasteri. Jonesin tarvitsi vain kuunnella Wotan-signaalia, lähettää se edelleen Alexandra Palaceen ja lähettää se uudelleen. Mikään hunniradio ei mahtanut mitään maailman ensimmäiselle TV-mastolle.  Nilkkimäinen Jones vaan malttoi mielensä, ja lisäsi lähetystehoa varovasti, jottei häirintäsignaalin voimakkuus paljastaisi sitä.

Jones hihitteli partaansa kuunnellessaan saksalaisten karjumista toisilleen. Maa-asemat väittivät, etteivät pilotit pysyneet suunnassa tai osanneet pitää radiota päällä, lentäjät taas ulvoivat, että miten vaikeaa se yhteenlasku tai johtojen pitäminen kiinni seinässä voi yli-ihmiselle olla. Pikkuhiljaa Jones lisäsi lähetystehoa, kunnes Wotan-signaalien vaihe-erot heittivät häränpyllyä pitkin koko Pohjois-Eurooppaa eivätkä saksalaiset tajunneet mistä oli kyse, vaan hylkäsivät koko Wotan-järjestelmän viallisena. Wotanin myötä romukoppaan lensi koko radionavigointipommitus. Pian tappiot olivat käyneet jo liian raskaiksi. Chain Homen tutkat ja periksiantamaton RAF vaativat ankaraa veroa Hitlerin moukarilta, jonka oli tarkoitus lyödä saarivaltio upoksiin. Luftwaffe heitti pyyhkeen kehään, ja operaatio Blitz päättyi. Taistelu Britanniasta oli ohi. Samalla päättyi näkymättömän, säteiden sodan ensimmäinen taistelu.

Epilogi

Lorenz jäi käyttöön sodan jälkeen ja radionavigointi kehittyi vuosikymmenten aikana nykyiseksi  ILS-järjestelmäksi. Matalajataajuinen (pitkät allonpituudet kantavat kauemmas) 300 kHz Lorenz  eli Sonne oli Kriegsmarinen versio U-veneiden opastamiseen kohdealueilleen. Kun britit viimeistään U-505:n kaappauksen myötä oppivat käyttämään Sonnea, he päättivät jättää sen kokonaan häiritsemättä ja päinvastoin korvasivat omat radionavigointilaitteensa sillä, koska sen kantama oli lentoveneiden Gee-järjestelmää pidempi. Järjestelmä sai nimen Consol (auringon luona - Sonne on Aurinko saksaksi). Consol säilyi merinavigoinnissa vuosikymmenet, kunnes viimeinen lähetin sammutettiin 1991 LORAN- ja GPS-järjestelmien hintojen romahdettua.

Plendl myöhemmin pelasti Meyerin keskitysleiriltä Gestapon pidätettyä tämän 1943 nimittämällä tämän radiolaboratorionsa johtoon (hän teki saman tempun tukulle juutalaisia, joista osalla ei ollut minkäänlaista radioteknistä osaamista). Sodan jälkeen opeaatio Paperiliitin rahtasi Plendlin lukuisten saksalaistiedemiesten tavoin Amerikkaan. Eläköidyttyään 1970 hän palasi Eurooppaan. Jonesista ja Plendlistä tuli eläkepäivillään ystäviä, ja kirjoittivat useita kirjoja yhdessä. Lindemann taas osoitti, että pahinta vihollista sodissa ei tunnista univormusta, vaan väärässäolemisesta: Lindemann ei uskonut sen enempää Saksan tutkien, radionavigointisäteiden kuin V-aseohjelmienkaan olemassaoloon, ja väärensi Blitzin psykologista vaikutusta käsitelleitä raportteja Churchillille yllyttäen tätä massapommittamaan Saksan kaupunkeja.  

Lähteet:

https://ww2days.com/german-secret-weapon-recovered-3.html

https://www.bbc.co.uk/history/ww2peopleswar/stories/63/a3714563.shtml

https://www.electronicsweekly.com/blogs/mannerisms/yarns/the-battle-of-the-beams-2016-10/

Korkeajännitys 2/2015

https://en.wikipedia.org/wiki/Johannes_Plendl

https://en.wikipedia.org/wiki/Frederick_Lindemann,_1st_Viscount_Cherwell

https://en.wikipedia.org/wiki/Sonne_(navigation)

BBC: The Secret War (1977)

Kuvat: Wikipedia