додому Internet e TI Gadgets Por que você não pode usar um telefone celular em um submarino:...

Por que você não pode usar um telefone celular em um submarino: a física das comunicações subaquáticas

7

“Você pode me ouvir agora?” é uma frase clássica de marketing, mas tente dizê-la em um submarino. A resposta é não. Os telefones celulares simplesmente não funcionam debaixo d’água, e a física por trás dessa falha é brutal.

As redes de telefonia celular dependem de ondas de rádio de alta frequência, normalmente operando em torno de 800 ou 1.900 megahertz nos Estados Unidos. Esses sinais viajam em linha reta, tornando-os ideais para comunicação em linha de visão. Também é muito frágil. Quando encontra água salgada do mar, ele se decompõe. A água absorve energia quase imediatamente. Não é possível enviar sinais 4G ou 5G através do casco. Muito menos pode espalhar-se por centenas de metros de oceano.

Mesmo que você consiga chegar à superfície, ainda estará sem sorte, a menos que chegue muito perto da terra. A infraestrutura de telefonia móvel é construída em torno de uma densa rede de estações base ou torres de telefonia celular. O sinal de um telefone celular pode ter um alcance teórico de até 72 quilômetros, mas esse alcance é frágil. Na verdade, a recepção confiável geralmente degrada após alguns quilômetros. Se um submarino quiser enviar um sinal, deverá ficar próximo da costa para receber o sinal.

Há outra limitação mais importante. detecção. Os submarinos são projetados para serem furtivos. Eles normalmente operam em profundidades de 60 a 100 metros (200 a 330 pés) para evitar sonar e outros métodos de detecção. A esta profundidade, o oceano torna-se um escudo contra as ondas de rádio comuns.

Durante décadas, a única forma de comunicar com embarcações subaquáticas era utilizar ondas de rádio de frequência muito baixa (frequência extremamente baixa) ou de frequência muito baixa (VLF). Esses sinais operam em frequências de 300 Hz a 30 kHz. Tem potência suficiente para penetrar na água do mar e percorrer longas distâncias. Mas eles também trazem compensações significativas. A largura de banda é uma merda. As taxas de transferência de dados podem variar de centenas de bits por segundo a vários bits por minuto. Não enviando e-mail. Sem streaming de vídeo. Você envia uma mensagem codificada muito curta.

Para receber esses sinais, os submarinos devem rebocar enormes cabos de antena atrás deles. Você também pode precisar desacelerar e reduzir a velocidade operacional para manter a conexão. Esta é uma forma complicada, demorada e vulnerável de manter contato.

A Marinha dos EUA está constantemente em busca de melhores opções. Novas tecnologias, como pequenas bóias de comunicação, estão sendo testadas. Esses dispositivos podem ser lançados em terra e estabelecer comunicação com satélites militares sem usar diretamente ondas de rádio subaquáticas. Além disso, estão sendo realizadas pesquisas sobre distribuição de chaves quânticas, que utiliza o princípio da mecânica quântica para construir um canal de comunicação seguro com submarinos subaquáticos. Esta é uma solução de alta tecnologia para um problema antigo.

O oceano continua a ser um silenciador. Por enquanto, as profundezas permanecem quietas.