Por qué no se puede utilizar un teléfono móvil en un submarino: la física de las comunicaciones submarinas

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“¿Puedes oírme ahora?” Es una frase de marketing clásica, pero intenta decirla en un submarino. La respuesta es no. Los teléfonos móviles simplemente no funcionan bajo el agua y la física detrás de este fallo es brutal.

Las redes de telefonía móvil dependen de ondas de radio de alta frecuencia, que normalmente funcionan entre 800 y 1.900 megahercios en Estados Unidos. Estas señales viajan en línea recta, lo que las hace ideales para la comunicación con línea de visión. También es muy frágil. Cuando encuentra agua de mar salada, se descompone. El agua absorbe energía casi de inmediato. No es posible enviar señales 4G o 5G a través del casco. Mucho menos puede extenderse a cientos de metros de océano.

Incluso si logras llegar a la superficie, no tendrás suerte a menos que te acerques mucho a la tierra. La infraestructura de telefonía móvil se construye alrededor de una densa red de estaciones base o torres de telefonía celular. La señal de un teléfono celular puede tener un alcance teórico de hasta 72 kilómetros (45 millas), pero ese alcance es frágil. De hecho, la recepción fiable suele degradarse después de unos pocos kilómetros. Si un submarino quiere enviar una señal, debe permanecer cerca de la costa para poder recibirla.

Hay otra limitación más importante. detección. Los submarinos están diseñados para ser sigilosos. Por lo general, operan a profundidades de 200 a 330 pies (60 a 100 metros) para evitar el sonar y otros métodos de detección. A esta profundidad, el océano se convierte en un escudo contra las ondas de radio ordinarias.

Durante décadas, la única forma de comunicarse con embarcaciones submarinas era utilizar ondas de radio de muy baja frecuencia (frecuencia extremadamente baja) o de muy baja frecuencia (VLF). Estas señales operan en frecuencias de 300 Hz a 30 kHz. Tiene potencia suficiente para penetrar el agua del mar y recorrer largas distancias. Pero también conllevan importantes compensaciones. El ancho de banda apesta. Las velocidades de transferencia de datos pueden variar desde cientos de bits por segundo hasta varios bits por minuto. No enviar correo electrónico. Sin transmisión de vídeo. Envías un mensaje codificado muy corto.

Para recibir estas señales, los submarinos deben arrastrar enormes cables de antena detrás de ellos. Es posible que también deba reducir la velocidad y la velocidad operativa para mantener la conexión. Esta es una forma engorrosa, lenta y vulnerable de mantenerse en contacto.

La Marina de los Estados Unidos busca constantemente mejores opciones. Se están probando nuevas tecnologías, como pequeñas boyas de comunicación. Estos dispositivos pueden lanzarse a tierra y establecer comunicación con satélites militares sin utilizar directamente ondas de radio submarinas. Además, se están realizando investigaciones sobre la distribución de claves cuánticas, que utiliza el principio de la mecánica cuántica para construir un canal de comunicación seguro con los submarinos. Esta es una solución de alta tecnología a un problema de larga data.

El océano sigue siendo un silenciador. Por ahora, las profundidades permanecen en silencio.