Tentando resolver um puzzle antigo, investigadores do MIT desenvolveram um método de enviar sinais do fundo do mar para aparelhos em voo.
Podemos estar num vídeo chat com astronautas a bordo da Estação Espacial Internacional e podemos ver imagens ao vivo dos picos gelados do Evereste. Mas comunicar com um submarino ou um mergulhador? Já não é tão fácil. A falta de um método viável para partilhar informação entre dispositivos subaquáticos e aéreos é uma já longa frustração para cientistas, engenheiros, mergulhadores e patentes militares.
Agora, os investigadores do MIT desenvolveram um método que, potencialmente, poderá revolucionar as comunicações subaquáticas.
“Demonstrámos que é realmente viável a comunicação de baixo de água para o ar, um problema que há muito se vem arrastando”, afirmou Fadel Adib, professor no MIT’s Media Lab, e responsável por liderar esta pesquisa.
A dificuldade advém do facto dos sensores submarinos e aéreos usarem tipos de sinal diferentes, Sinais de rádio que funcionam perfeitamente no ar, viajam mal na água. Os sinais de sonar usados pelos sensores subaquáticos são refletidos pela superfície da água, ao invés de atingirem o ar.
Os investigadores do MIT desenharam um sistema que usa um transmissor subaquático para enviar sinais de sonar para a superfície, criando vibrações correspondentes aos 1 e 0 da informação digital. Um recetor à superfície lê e descodifica então essas pequenas vibrações. Os investigadores apelidaram o sistema de TARF (translational acoustic-RF communication).
O sistema TARF tem um sem número de potenciais aplicações no mundo real, diz Adib. Pode ser usado para localizar aviões que se tenham despenhado no mar, ao ler sinais de sonar enviados por dispositivos instalados na caixa negra do avião. Pode permitir a submarinos comunicarem com a superfície. Pode ainda facilitar a investigação marinha, permitindo que cientistas instalem sensores subaquáticos que transmitam informação para o ar em tempo real. Atualmente, todos os dados recolhidos debaixo de água, têm que ser trazidos para a superfície por algum tipo de dispositivo antes de poderem ser examinados.
“É muito difícil monitorizar o oceano, sendo essa a causa de grande parte continuar inexplorado”, afirma Adib. “Usando esta tecnologia, podemos instalar sensores, fazendo uma monitorização contínua e enviando a informação para o mundo exterior. Podemos estudar a vida marinha e ter acesso a todo um novo mundo que, atualmente, ainda se encontra muito fora do nosso alcance”.
Para já, a tecnologia é de baixa resolução, mas Adib imagina que um dia poderá ser usada para fazer streaming de vídeo. Teremos shark cams a monitorizar locais de reprodução, ou live feeds a partir de fossas onde estranhas formas de vida evoluem.
“A superfície do oceano é uma grande barreira para a comunicação e transferência de dados” diz Emmett Duffy, diretor do Smithsonian’s Tennenbaum Marine Observatories Network. “ Os cientistas marinhos atualmente utilizam imensos sensores em que se torna necessário ir abaixo da superfície para recolher a informação. Se a informação pudesse ser enviada através do ar, tal como acontece com os sensores em terra, poderia revolucionar diversas áreas de investigação da biologia marinha”. Duffy afirma que a comunicação submarina - ar poderia possibilitar a monitorização de dados provenientes de grandes animais marinhos, equipados com identificadores, sem haver a necessidade de os recapturar, o que seria uma preciosa ajuda para os cientistas entenderem os padrões migratórios e de habitat desses mesmos animais. Este tipo de comunicação também poderia ser usada para, de forma automática, receber informações de sensores subaquáticos in situ, possibilitando aos cientistas monitorizar espécies de algas nocivas ou outros animais à medida que estes se deslocam. Permitiria ainda que mergulhadores que fazem pesquisa biológica, tivessem ao seu dispor ferramentas online subaquáticas.
Adib e um dos seus estudantes de pós-graduação, Francesco Tonolini, foram co-autores de um artigo acerca desta tecnologia, tendo posteriormente apresentado o mesmo em conferência no passado mês de agosto. O estudo de validação inicial do conceito foi conduzido na piscina do MIT, a uma profundidade máxima de cerca 3,5 metros. O próximo passo para os investigadores, será verificarem se o TARF é viável a profundidades muito maiores.
“Queremos ter a oportunidade de ir para o exterior e fazer testes a dezenas, centenas ou mesmo milhares de metros de profundidade” diz Adib.
A equipa também está a testar o modo como a tecnologia reage perante diferentes condições - ondas grandes, tempestades ou volumosos cardumes de peixes em movimento. Pretendem ainda verificar se a tecnologia funciona no sentido inverso, ou seja, do ar para a água. Isto permitiria que os cientistas comunicassem com os dispositivos submarinos para, por exemplo, reinicializarem parâmetros num monitor aquático.
“Esta demonstração é muito interessante, apesar de ser numa escala limitada, mostrando o potencial do uso de um radar de microondas, como o elo de ligação entre um dispositivo aéreo, e um sistema acústico submarino”, afirma Jeff Neasham, um docente na Universidade de Newcastle no Reino Unido, que tem vindo a estudar acústica subaquática. “Como os autores referiram, é necessário mais trabalho para investigar a escalabilidade do sistema, tentando verificar se é possível atingir um alcance útil, tanto nos canais aéreos como marítimos, com níveis pragmáticos de energia , e ainda os efeitos, em termos reais, das condições das ondas na superfície marítima”.
Se a tecnologia for bem sucedida em condições reais, podemos esperar que “enviar um sms enquanto se mergulha”, se torne na mais recente loucura submarina.
Fonte: Smithsonian