Pesquisa explora o uso de fibras ópticas e inteligência artificial para identificar movimentações no ambiente submarino, com potencial para ampliar a proteção de redes de comunicação e infraestruturas estratégicas.
A milhares de metros da superfície, uma extensa rede de cabos submarinos sustenta parte essencial das nossas comunicações globais, responsáveis por conectar países e continentes, essas estruturas são fundamentais para o funcionamento da economia digital, mas também estão expostas a riscos que vão desde danos acidentais provocados por embarcações até possíveis interferências em infraestruturas estratégicas. E se os próprios cabos pudessem identificar movimentações ao seu redor e ajudar a prevenir esses incidentes?
Essa é a possibilidade explorada em uma pesquisa da BAE Systems que busca transformar cabos de fibra óptica já instalados no fundo do oceano em uma rede contínua de sensores. O trabalho investiga como uma infraestrutura originalmente destinada à transmissão de dados pode também contribuir para o monitoramento do ambiente submarino.
A proposta utiliza o Distributed Acoustic Sensing (DAS), ou sensoriamento acústico distribuído, tecnologia que permite identificar pequenas vibrações por meio da análise de pulsos de luz transmitidos pelas fibras ópticas. Ao captar alterações provocadas por ondas de pressão acústica, o sistema pode transformar cabos que percorrem centenas de quilômetros no fundo do mar em uma espécie de rede de microfones, capaz de detectar desde movimentações de embarcações até fenômenos ambientais e a presença de animais marinhos.
Embora o sensoriamento acústico distribuído já seja utilizado em aplicações terrestres, sua adaptação para o ambiente submarino abre novas possibilidades para a proteção de infraestruturas críticas. A utilização de cabos existentes também permite explorar uma estrutura já disponível, sem depender exclusivamente da instalação de novos sistemas de monitoramento.
A pesquisa teve início com um objetivo mais específico: investigar formas de acompanhar as condições de cabos de energia e identificar antecipadamente falhas, atividades sísmicas ou danos acidentais causados pelo tráfego marítimo, com o avanço do projeto, os pesquisadores passaram a explorar aplicações mais amplas, relacionadas à identificação de atividades nas proximidades de estruturas sensíveis.
Uma das possibilidades é detectar a aproximação de embarcações que possam representar riscos aos cabos, permitindo que operadores adotem medidas preventivas antes que ocorram danos. A tecnologia também pode oferecer informações úteis para outras atividades de vigilância marítima, como o monitoramento de pesca ilegal em áreas protegidas e a identificação de movimentações suspeitas.
O desafio de transformar sons em informações — Apesar do potencial de monitoramento, captar vibrações no fundo do oceano é apenas parte do processo. O principal desafio está em interpretar a enorme quantidade de informações produzidas pelos sensores e identificar quais sinais realmente merecem atenção.
Uma única unidade de DAS pode gerar até um petabyte de dados por dia, volume equivalente a aproximadamente 57 anos de transmissão contínua de vídeo em alta definição. Para processar essas informações, a pesquisa explora o uso de algoritmos de aprendizado de máquina (machine learning), capazes de reconhecer padrões e classificar diferentes assinaturas acústicas.
O objetivo é diferenciar, por exemplo, os sons produzidos por baleias, contêineres à deriva, barcos de pesca e outras embarcações, essa classificação pode ajudar a reduzir o volume de informações que precisa ser analisado diretamente pelos operadores, permitindo concentrar a atenção em eventos potencialmente relevantes.
Outro aspecto da pesquisa envolve a integração dos dados acústicos com outras fontes de monitoramento, como radares, satélites e sistemas de identificação automática de embarcações (AIS). Ao reunir informações de diferentes tecnologias, torna-se possível construir uma visão mais abrangente das atividades no ambiente marítimo.
Com o aprimoramento dos algoritmos, os pesquisadores também consideram a possibilidade de reconhecer embarcações específicas a partir de suas assinaturas acústicas, acrescentando uma nova camada de informações aos sistemas de vigilância.
Uma discussão estratégica para o Brasil — A proteção de infraestruturas submarinas também tem relevância para o Brasil, que depende de conexões internacionais de fibra óptica e mantém importantes operações de petróleo e gás em seu litoral.
Fortaleza, no Ceará, é um dos principais pontos de chegada de cabos submarinos que conectam o território brasileiro aos Estados Unidos, à Europa e à África, a concentração dessas estruturas coloca a região no centro das discussões sobre segurança das comunicações, proteção de redes estratégicas de dados e resiliência digital.
Além disso, a presença de instalações offshore, especialmente nas operações de exploração de petróleo e gás do pré-sal, amplia a importância do monitoramento de atividades no ambiente submarino. Nesse cenário, tecnologias capazes de aproveitar infraestruturas existentes para identificar movimentações e possíveis riscos podem representar uma alternativa complementar aos sistemas de vigilância utilizados atualmente.
O potencial dessas aplicações também se relaciona ao debate sobre soberania digital, uma vez que a proteção das conexões internacionais é um dos elementos necessários para garantir a continuidade das comunicações e reduzir a vulnerabilidade de infraestruturas essenciais.
Embora a pesquisa apresentada pela BAE Systems não indique uma aplicação anunciada para o Brasil, a tecnologia oferece um exemplo de como o sensoriamento acústico pode contribuir para discussões sobre a segurança de cabos submarinos, redes de comunicação e ativos offshore.
Da pesquisa à aplicação operacional — O projeto está em preparação para uma nova etapa de testes, que prevê a utilização de sensores DAS em um cabo comercial durante três meses, a coleta de dados em condições reais deverá contribuir para ampliar a base de informações disponível e aprimorar os algoritmos responsáveis pela identificação e classificação dos sinais acústicos.
Os resultados também deverão apoiar a evolução da tecnologia em direção a uma futura capacidade operacional, integrando o monitoramento contínuo dos cabos a outras ferramentas de vigilância marítima.
A iniciativa faz parte de um esforço mais amplo de pesquisa em inteligência submarina, voltado à combinação de diferentes tecnologias para ampliar o conhecimento sobre atividades que ocorrem abaixo da superfície.
Em um cenário de crescente dependência de redes de comunicação e infraestruturas instaladas no fundo do mar, a possibilidade de transformar cabos submarinos em sensores demonstra como estruturas já existentes podem adquirir novas funções. Mais do que transportar informações entre continentes, essas redes poderão, no futuro, ajudar a identificar riscos e contribuir para a proteção dos próprios sistemas que sustentam a conectividade global.
BAE Systems — Na BAE Systems, fornecemos algumas das soluções mais avançadas em defesa, aeroespacial e segurança do mundo. Contamos com uma força de trabalho qualificada de cerca de 110 mil pessoas em mais de 40 países. Em parceria com clientes e parceiros locais, desenvolvemos, projetamos, fabricamos e apoiamos produtos e sistemas que oferecem capacidade militar, protegem a segurança nacional e garantem a proteção de informações e infraestruturas críticas.