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‘É um pouco mais do que esperávamos’: satélite revela imensa escala de adulteração do sinal GPS
Um satélite experimental mapeou pela primeira vez a escala do bloqueio de GPS na Europa e no Médio Oriente a partir do espaço.
Os dados surpreenderam a equipe por trás do projeto e indicaram que satélites orbitando longe de Terra não são os únicos que sofrem degradação dos seus sinais de posicionamento, navegação e cronometragem (PNT), o que pode afetar o seu desempenho e a segurança das suas operações.
As novas medições foram feitas pelo Pulsar-0, o primeiro satélite da nova constelação de navegação Pulsar desenvolvida pela Xona Space Systems, com sede na Califórnia. O satélite experimental orbita 310 milhas (500 quilómetros) acima da Terra, testando a tecnologia da Xona antes de a empresa começar a implantar a sua constelação de navegação de 300 naves espaciais em órbita baixa da Terra (LEO) ainda este ano.
O objetivo da constelação Pulsar é fornecer um serviço PNT mais resiliente em comparação com o dos Estados Unidos. GPS rede e outros sistemas globais de navegação por satélite (GNSS), como o europeu Galileu ou da China Beidou. Os sinais PNT distribuídos pelos satélites GNSS sustentam muitos sistemas dos quais a nossa civilização depende na vida quotidiana, incluindo a operação de redes eléctricas, operações financeiras e perfuração de petróleo.
Mas como os satélites GNSS orbitam muito longe da Terra – em altitudes superiores a 19.000 km (12.000 milhas) – o sinal que os receptores terrestres detectam é fraco e pode ser facilmente bloqueado.
Bloqueio de GNSS (a superação dos sinais GNSS com ruído) e falsificação (que envolve substituir os sinais originais por sinais falsos com coordenadas incorretas), tornaram-se quase uma emergência global nos últimos cinco anos.
Por exemplo, os bloqueadores russos têm interrompido os sinais GNSS ao longo das fronteiras ocidentais da Rússia, oficialmente para proteger o país dos ataques de drones ucranianos. Todos os meses, esta interferência afeta dezenas de milhares de voos que cruzam a região. As partes beligerantes no Médio Oriente também utilizam interferências e falsificações para desviar ataques de drones e ocultar as posições dos navios ilegais no mar.
Os satélites da Xona utilizarão um sinal semelhante, mas 100 vezes mais forte, para oferecer maior resiliência contra essa interferência deliberada. Mas a sonda Pulsar-0 também transporta um receptor GPS para garantir que os dois sistemas poderão trabalhar juntos. Quando a equipa Xona ligou aquele receptor pela primeira vez, alguns meses após o lançamento do Pulsar-0 no ano passado, ficaram chocados com a escala de degradação do sinal que o receptor estava a reportar acima da Europa e em partes do Médio Oriente.
“Quando sobrevoamos a América do Norte, por exemplo, vemos um sinal bonito o tempo todo”, disse Kaz Gunning, cofundador da Xona, ao Space.com. “Mas assim que começamos a fazer qualquer operação acima da Europa, percebemos que realmente havia algo acontecendo lá. Pensávamos que veríamos algum congestionamento, mas é um pouco mais do que esperávamos.”
Nas áreas mais atingidas, a intensidade dos sinais GPS na altitude do satélite caiu dos 40 decibéis normais para apenas 10 decibéis.
Gunning diz que, devido à altitude do satélite Pulsar-0, o mapa pode não refletir com veracidade onde o bloqueio é pior para os usuários no solo. Os dados, no entanto, revelaram que os satélites do LEO, muito utilizado, sofrem de algum grau de interrupção do sinal GPS desde a França, a oeste, até às fronteiras do Paquistão, a leste.
As medições significam que os satélites em LEO não estão fora do alcance dos bloqueadores terrestres, e que os sinais PNT que esses satélites precisam para sincronizar o tempo de suas operações e determinar sua posição no espaço nem sempre são confiáveis.
“Você perde a capacidade do GPS assim que passa por essas regiões”, disse Gunning. “Isso pode ser um problema para imagens de satélites que estão tentando se posicionar para obter imagens de uma determinada região. Você não pode determinar a altitude, não pode fazer o posicionamento sem o sinal GPS. Você não pode nem mesmo apontar com precisão para sua antena de telecomando no solo. Isso geralmente atrapalha as operações do satélite.”
Constelações de satélites como SpaceX StarLink também contam com GPS para evitar colisões com outras espaçonaves.
Não são apenas interferências e falsificações deliberadas que podem causar estragos no precioso sinal PNT. Tempestades solares severastambém, pode causar perturbações graves. O Supertempestade Gannon em maio de 2024, por exemplo, distorceu tanto o sinal GNSS que as máquinas agrícolas de precisão em algumas partes dos EUA não puderam funcionar durante dias. Os tecnólogos estão, portanto, correndo para encontrar soluções de backup para transmitir o sinal PNT a todos que precisam dele sempre que o GNSS estiver inoperante.
Xona espera que a constelação Pulsar, uma vez instalada e funcionando, torne a vida daqueles que dependem do GNSS muito mais fácil.
Gunning diz que, com a força superior do sinal PNT transmitido pela constelação LEO planeada pela empresa, os bloqueadores existentes só seriam capazes de afectar cerca de 5% da área que podem perturbar actualmente.
“O efeito do bloqueio será reduzido a um raio menor”, disse Gunning. “A área de degradação diminuirá e todo o raio de bloqueio também diminuirá.”
A Xona planeja lançar um lote de seis satélites em outubro e começar a aumentar a produção logo depois. A empresa arrecadou US$ 170 milhões em uma rodada de financiamento da “Série C” em março deste ano e espera começar a fornecer serviços básicos no início de 2027.
“Esperamos que os primeiros clientes da cronometragem comecem a utilizar o Pulsar no final deste ano com cobertura intermitente”, disse Max Eunice, chefe de comunicações da Xona. Espaço.com. “A capacidade da Pulsar aumentará a cada lançamento subsequente, revelando novas vantagens para novos segmentos de clientes à medida que nossa constelação for aumentando.”
