Comunicações no fundo do mar: como submarinos trocam informações

A comunicação no fundo do mar é um dos maiores desafios da engenharia e da tecnologia militar. Enquanto na superfície, as ondas de rádio viajam sem grandes obstáculos, a densidade e condutividade da água salgada agem como uma barreira quase impenetrável para a maioria das formas de comunicação eletromagnética, como o Wi-Fi ou sinais de celular. Para um submarino, um veículo projetado para permanecer escondido nas profundezas, a troca de informações é uma operação complexa e estratégica, que exige o uso de tecnologias únicas e, muitas vezes, arriscadas.
O Problema Fundamental: Por que a Água Bloqueia Sinais?
A água do mar, por ser um meio denso e salino, absorve rapidamente as ondas eletromagnéticas. Frequências mais altas, como as usadas por rádios FM ou Wi-Fi, são absorvidas em poucos metros. Isso significa que, para um submarino que opera a centenas de metros de profundidade, a comunicação via satélite, que depende de ondas de rádio de alta frequência, é praticamente impossível sem emergir ou usar um dispositivo especial.
Para contornar esse problema, a comunicação submarina depende de dois princípios físicos diferentes: a acústica e a propagação de ondas eletromagnéticas em frequências muito baixas.
Comunicação Acústica: O Som como Mensageiro
A principal forma de comunicação entre submarinos, ou de um submarino para um navio de superfície, é através do som. As ondas sonoras se propagam pela água com muito mais eficiência do que as ondas de rádio, viajando por longas distâncias. Esse sistema, conhecido como comunicação acústica subaquática, é análogo ao sonar.
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Como Funciona: Um transdutor no casco do submarino converte um sinal elétrico em uma onda sonora. Essa onda sonora, que é uma onda de pressão, se propaga pela água e pode ser captada por outro transdutor (um hidrofone) em outro submarino ou em um navio. O hidrofone converte a onda sonora de volta em um sinal elétrico, que pode ser decodificado.
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Vantagens: O grande alcance é a principal vantagem, permitindo a comunicação a dezenas ou até centenas de quilômetros.
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Desvantagens: A principal limitação é a taxa de dados. As ondas sonoras na água se movem muito mais lentamente do que as ondas de rádio no ar, e as características do meio (temperatura, salinidade, pressão) podem distorcer o sinal. Isso resulta em uma velocidade de comunicação extremamente baixa, ideal para mensagens de texto simples ou comandos, mas inadequada para transmitir grandes volumes de dados, como vídeos ou imagens. Além disso, o som é facilmente interceptável e pode revelar a posição do submarino, um risco inaceitável em operações militares.
Comunicação de Frequência Ultra Baixa (ELF e VLF)
Para receber mensagens importantes sem precisar emergir, os submarinos contam com as ondas de rádio de frequência ultra baixa (ELF - Extremely Low Frequency) e frequência muito baixa (VLF - Very Low Frequency). Essas frequências, que variam de 30 a 300 Hz (ELF) e de 3 a 30 kHz (VLF), têm comprimentos de onda gigantescos, que lhes permitem penetrar na água salgada.
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Como Funciona: O governo ou a marinha de um país opera instalações gigantescas em terra, que usam antenas de quilômetros de extensão para gerar e transmitir esses sinais. O submarino, por sua vez, usa uma longa antena de reboque para captar o sinal.
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Vantagens: Permite que o submarino receba mensagens enquanto permanece submerso em profundidades consideráveis, garantindo sua furtividade.
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Desvantagens: A taxa de dados é ridiculamente baixa. Uma mensagem pode levar vários minutos ou até horas para ser transmitida. Por isso, essa comunicação é usada apenas para enviar comandos curtos, como "vá para o ponto X" ou "emerja para contato". Além disso, a construção das antenas terrestres é extremamente cara e complexa.
Comunicação de Superfície: Quando o Submarino se Mostra
Apesar de todos os esforços para manter a furtividade, para uma comunicação mais completa e de alta velocidade, o submarino precisa se aproximar da superfície. Isso é feito de três maneiras principais:
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Emergência para a Superfície: O submarino emerge parcialmente ou totalmente, expondo suas antenas de rádio e de satélite. Esta é a forma mais rápida de comunicação, mas também a mais perigosa, pois o submarino se torna visível e vulnerável a detecção. É usada para receber grandes volumes de dados, como novos mapas de navegação ou informações de inteligência, e para transmitir relatórios detalhados.
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Periscópio com Antena: O submarino não precisa emergir completamente. Pode usar um mastro telescópico, semelhante a um periscópio, que sobe para a superfície e possui uma antena na ponta. Esse método permite uma comunicação por satélite mais rápida e segura do que a emergência completa, mas ainda assim o submarino precisa estar a uma profundidade relativamente rasa.
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Bóias de Comunicação: Algumas tecnologias permitem que o submarino lance uma pequena bóia à superfície. Essa bóia flutua e usa uma antena para se comunicar via satélite ou rádio, transmitindo dados de forma segura e discreta. Após a comunicação, a bóia pode ser recolhida ou se autodestruir. Essa tecnologia, como o sistema Deep Siren, permite que o submarino transmita e receba dados sem comprometer sua posição.
O Futuro da Comunicação Submarina
A pesquisa e o desenvolvimento em comunicação subaquática continuam a avançar. Novas tecnologias, como a comunicação por laser azul e verde, estão sendo testadas. A luz laser pode viajar através da água a uma velocidade muito maior do que o som, oferecendo uma taxa de dados mais alta. No entanto, o alcance ainda é limitado, e a tecnologia é sensível à turbidez da água.
Outra área de pesquisa é a comunicação quântica, que poderia permitir a troca de informações com submarinos de forma ultra-segura e em tempo real. No entanto, essas tecnologias ainda estão em fases iniciais de desenvolvimento.
A comunicação no fundo do mar, portanto, não é uma questão de "um sistema", mas sim de uma rede de métodos complementares, cada um com suas próprias vantagens e limitações. Essa complexidade reflete a eterna busca por um equilíbrio entre a necessidade de informação e a urgência de permanecer invisível.