A busca por desvendar os mistérios dos oceanos tem impulsionado avanços significativos no desenvolvimento da comunicação acústica submarina, técnica que desperta interesse por sua capacidade de manter a furtividade dos submarinos nas comunicações com suas bases ou outras unidades navais, sem depender apenas de sinais de rádio ou de e satélites. Amplamente empregada em estudos sobre o oceano e o meio ambiente, a propagação acústica no meio aquático também possui aplicações no campo da Defesa Naval.
Ao longo de quatro décadas, o Instituto de Estudos do Mar Almirante Paulo Moreira (IEAPM), localizado em Arraial do Cabo (RJ), por meio do seu Departamento de Acústica Submarina, tem liderado projetos de pesquisa focados na propagação do som no mar, nos impactos ambientais do ruído submarino e em fenômenos oceanográficos, como a Ressurgência, que traz águas frias à superfície, e afeta o desempenho de sonares e outros sensores de navios e submarinos da Marinha do Brasil (MB).

As Comunicações Submarinas (CSUBs)
A importância do mar para a segurança, a sobrevivência econômica e o desenvolvimento Nacional é indiscutível. Para garantir a soberania do País no mar, a Marinha do Brasil tem investido em seu Programa de Desenvolvimento de Submarinos (PROSUB), reconhecendo os submarinos como armas de grande valor para dissuasão e defesa, devido à sua capacidade de ocultação. A comunicação submarina tradicional, porém, expõe esses meios ao risco de detecção, pela necessidade de emergirem devido à dificuldade dos sinais de rádio em penetrar a água. Para contornar esse ponto fraco, foram desenvolvidos sistemas de comunicação que não exigem emersão.
No mar, o som é a principal forma de transmitir energia por longas distâncias, já que as ondas de rádio são rapidamente absorvidas pela água salgada, o que limita sua propagação, em um fenômeno semelhante ao da absorção da luz solar pelo mar, que torna as profundezas mais escuras. Na comunicação acústica submarina, as mensagens são transmitidas por um projetor acústico, que converte um sinal elétrico em som, que se propaga pelo oceano, refletindo na superfície e no fundo marinho até alcançar o receptor. Entretanto, a comunicação acústica é afetada por fatores como temperatura da água, profundidade e distância entre transmissor e receptor, tornando-a mais complexa do que as comunicações por ondas de rádio.
Contribuição do IEAPM para o avanço da Comunicação Acústica
O IEAPM, em apoio ao PROSUB, tem como um de seus mais importantes projetos, o desenvolvimento de um sistema de comunicação acústica digital nacional. Concebida em 2011, a inciativa visava à obtenção de um Modem de Comunicações Acústicas Digitais (Modem CSUB), de domínio exclusivo da MB, que pudesse equipar tanto os submarinos convencionais diesel-elétricos quanto o futuro Submarino Nuclear Convencionalmente Armado. Desde então, a equipe de pesquisadores do Instituto trabalhou para desenvolver um protótipo desse equipamento, contornando a dependência estrangeira para o uso dessa tecnologia. O projeto foi, inclusive, premiado, em 2017, pela Diretoria-Geral de Desenvolvimento Nuclear e Tecnológico da Marinha.

O aumento do emprego militar de Veículos Autônomos Submarinos (AUVs), que operam sozinhos e confiam predominantemente em sistemas acústicos quando submersos, tem impulsionado avanços na comunicação acústica digital. No entanto, estabelecer comunicações confiáveis no meio aquático é um desafio, devido às complexidades do canal acústico submarino, que sofre grandes variações.
“Em que pesem os avanços recentes, a navegação e as comunicações têm se configurado como questões importantes a serem solucionadas, para que os AUVs possam operar de forma integrada com outras plataformas, em especial, submarinos. Dessa forma, esperamos que o modem CSUB possa, em breve, ser embarcado nos meios navais e em AUVs para a realização de testes de desempenho em diferentes condições de mar,” avalia o Encarregado da Divisão de Comunicações Submarinas do IEAPM, Capitão de Fragata Fabio Barbosa Louza.

Cuidado com o meio ambiente
A Marinha, ao zelar pela proteção das Águas Jurisdicionais Brasileiras, também se preocupa com os efeitos das atividades humanas no ecossistema marinho. Neste contexto, o projeto EMAMPAS (Efeito das Manobras Militares na Paisagem Acústica Submarina) tem o potencial de medir o ruído submarino causado por armamentos de navios durante manobras militares, e assim contribuir com a mitigação de possíveis impactos ambientais. Além disso, a MB está envolvida em projetos relacionados à geração de energia eólica offshore, fonte de energia limpa e renovável que se obtém pela força do vento que sopra em alto-mar, onde este alcança uma velocidade maior e mais constante. O IEAPM pretende medir e monitorar o ruído causado pela instalação de geradores eólicos no mar, contribuindo para o licenciamento ambiental desses projetos de acordo com as normas internacionais.
Aplicações militares e civis
As comunicações acústicas submarinas têm amplas aplicações tanto no setor militar quanto no civil. Na área militar, permitem a transmissão de mensagens operativas aos submarinos e AUVs, e outras informações que contribuam para evitar possíveis abalroamentos com navios mercantes nas manobras de emersão. Outra aplicação importante é a troca de dados, em situações de emergência, entre um submarino sinistrado e uma embarcação de socorro, aumentando as chances de sucesso das operações de resgate dos tripulantes. Já no âmbito civil, permitem as comunicações entre mergulhadores e a transmissão de dados de telemetria, muito utilizados na exploração de óleo e gás.
“Os projetos de acústica submarina unem necessidades militares e desafios ambientais, mostrando como a pesquisa científica pode impactar tanto a segurança nacional quanto a sustentabilidade dos oceanos. Essas tecnologias fortalecem a capacidade operacional da Marinha e impulsionam o avanço tecnológico, além de promover a conscientização ambiental da sociedade civil”, destaca o Capitão de Fragata Louza.
Mais informações sobre as comunicações submarinas podem ser obtidas na Revista Passadiço, publicada pela MB, disponível em: https://www.marinha.mil.br/caaml/sites/www.marinha.mil.br.caaml/files/flipping_book/revista_passadio_20211_-_digital/mobile/index.html#p=26 e
https://www.marinha.mil.br/caaml/sites/www.marinha.mil.br.caaml/files/flipping_book/digital/Passadico_2023.html#p=13
Capacitação de especialistas
Além de além de desenvolver tecnologias e produzir conhecimento, o IEAPM trabalha para sua disseminação e perpetuação, em iniciativas como o Programa de Pós-graduação em Acústica Submarina (PPGAS), iniciado em 2021. Único no Brasil, o curso de Mestrado conduzido pelo IEAPM é consequência direta da capacitação técnica dos pesquisadores e da infraestrutura laboratorial do Instituto. O público-alvo do curso são engenheiros; e graduados em Ciências Exatas e da Terra, Ciências Navais, Ciências Náuticas e Ciências Biológicas. O PPGAS possui, atualmente, 15 alunos e tem a duração de dois anos. Porém, ainda que seja um curso novo, os resultados das primeiras dissertações já foram publicados em revistas de renome internacional, sendo um indicador importante da qualidade do ensino e da pesquisa realizada pelos alunos. Clique aqui para obter outras informações sobre o programa de Pós-Graduação.
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Esse artigo aumentou meu interesse pela área. Parabéns pelo trabalho.
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