GPS – sigla em inglês para Sistema de Posicionamento Global, se tornou um termo quente, com um boato infundado que se alastrou pela Internet, segundo o qual Donald Trump poderia desligar o sistema e jogar o Brasil no caos. Não é assim que a banda toca, e neste artigo explicaremos em detalhes o porquê desse boato ser absurdo e irreal.
Trump malvadão cortou a conexão (Créditos: HiDream)
O boato foi espalhado por influencers de peso, de forma irresponsável criando um clima de pânico, fomentando medo, incerteza e dúvida, ignorando toda a parte técnica e geopolítica que tornam impossível o desligamento do GPS. Isso chegou até os escalões intermediários do Governo Federal, que agora irá gastar tempo e dinheiro dos contribuintes criando um comitê para desenvolver um GPS nacional.
Será uma total e completa perda de tempo, nós não temos um programa espacial, na metáfora de aprender a andar antes de correr, nós estamos antes da concepção. Em termos crus, não somos p### nenhuma ainda, mas vamos por partes, explicar o que é o GPS, como funciona, como ele NÃO será desligado pelo Trump nem por ninguém e como tudo não passa de pânico artificial atrás de engajamento.
1 – O que é GPS?
Há um componente de romantismo aqui; por milênios nós usamos as estrelas para navegar, nada mais justo que cheguemos ao ponto em que criamos nossas próprias estrelas, ou pelo menos luas. A idéia era tornar mais fácil o cálculo da posição de um ponto na Terra, de dia ou de noite.
O primeiro sistema de navegação por satélite foi o TRANSIT, uma constelação de 36 satélites que começou a ser lançada em 1960 e durou até 1996. Era essencialmente analógico, usando desvio Doppler para calcular a posição do satélite e inferir a localização em terra. TRANSIT foi usado principalmente pela Marinha dos Estados Unidos, bem como embarcações civis, não era adequado para aviões.
Em 1973 o Departamento de Defesa dos EUA começou o programa do sistema GPS, com o primeiro satélite lançado em 1978 e o sistema se tornando operacional em 1993.
Satélite Transit 1A sendo preparado para lançamento (Crédito: domínio público)
O TRANSIT usava o Efeito Doppler, a variação de freqüência em um sinal, quando o emissor se aproxima ou se afasta de você, como o som da sirene de uma ambulância. O satélite em órbita emite um sinal, o receptor mede a freqüência, até determinar o ponto de maior proximidade. Consultando um catálogo, ele sabe onde o satélite está na órbita, traça uma reta imaginária até ele. Com mais dois satélites, é feita uma triangulação e com geometria de escola calcula-se a posição.
O GPS foi uma r(evolução), com um sistema bem mais complexo e preciso.
Assim como andorinhas, um satélite só não faz verão. Os satélites operam em uma órbita a 20200Km de altitude, levando 12 horas para dar a volta no planeta, com vários planos de inclinação, garantindo que sempre haja satélites suficientes visíveis para a geolocalização funcionar.
Satélites GPS em órbita (Crédito: Paulsava – Creative Commons)
Cada satélite GPS transmite diversos dados, como sua identificação, sua posição orbital, um “almanaque” com dados básicos sobre a constelação, e uma tabela de efemérides, dados astronômicos detalhados, incluindo interferência ionosférica. Além disso o satélite envia data e hora com extrema precisão, de nanossegundos. Cada satélite contém vários relógios atômicos, para garantir que todos estejam precisamente sincronizados.
Esse dado de tempo sozinho é utilizado no mundo todo por instituições financeiras e outras indústrias que demandam precisão cronológica.
O receptor, que pode ser um equipamento dedicado ou um chip dentro de um celular, uma antena Starlink ou mesmo uma tornozeleira eletrônica mantém uma tabela de satélites, atualizada de tempos em tempos, então ele tem uma boa noção de quais satélites estão “disponíveis”.
Quanto o receptor identifica o sinal de um satélite, calcula o tempo que o sinal do satélite leva para chegar até ele. Com base na velocidade da luz e na posição do satélite, ele calcula a distância exata entre os dois. Com vários satélites, de novo cai na boa e velha geometria básica para determinar em que ponto da esfera o vértice que é o receptor se encontra.
Qual a Precisão?
Inicialmente o GPS tinha precisão de 100 metros, suficiente para aviões e navios. O sinal era intencionalmente degradado através de um conceito chamado Disponibilidade Seletiva, onde erros eram introduzidos para afetar a precisão. Receptores militares conseguiam uma precisão de 20 metros.
Em 2000 Bill Clinton, então Presidente, cancelou a Disponibilidade Seletiva, tornando imediatamente o GPS muito mais preciso. Receptores comerciais chegavam a 2 metros de precisão. Posteriormente os novos satélites lançados nem tinham mais o hardware e o software necessários para ativar a DS.
Aperta (o botão) que ele geme, Bill! (Crédito: HiDream)
Originalmente a preocupação era que inimigos dos EUA não utilizassem GPS em suas armas e aeronaves, mas sistemas alternativos e outras técnicas tornaram a Disponibilidade Seletiva obsoleta. Mesmo a indústria civil já tinha descoberto meios de usar o sinal degradado e conseguir extrema precisão mesmo assim.
Um dos problemas da Disponibilidade Seletiva é que era um efeito global, não era possível degradar o sinal somente sobre uma área específica. Com os satélites orbitando a 20200Km de altitude, e dado o formato da antena, o sinal sai na forma de um cone com 14.3 graus, isso gera uma área de cobertura de 8500Km de raio. Na prática, a intensidade do sinal e curvatura da Terra diminuem pela metade a cobertura, mas mesmo assim um único satélite cobre 120 milhões de quilômetros quadrados.
Quem depende do GPS?
Hoje em dia, todo mundo. O GPS é a melhor representação da metáfora bíblica de transformar espadas em arados. A revolução que ele causou no mundo civil pode ser comparada à Internet. Ninguém mais se perde sem necessidade (exceto dois brasileiros buchas que conseguiram se perder no litoral do Nordeste, mesmo com GPS). Do entregador do iFood ao cartógrafo determinando o local de uma estrada, do agricultor vendo tiktok enquanto seu trator pilota sozinho arando com precisão suas terras ao jovem caçando Pokemons (ainda se caça Pokemons?) todos usam GPS, o tempo todo. Até o aplicativo do seu banco usa, como mais uma camada de segurança.
Então perder o GPS seria catastrófico?
Sim, mas é uma hipótese irresponsável, é o mesmo que criar pânico dizendo que a Boeing vai banir o Brasil e parar de vender aviões e peças, ou que os Estados Unidos vão cortar a Internet do país. Criar cenários apocalípticos é fácil, difícil é achar sustentação para eles no mundo real. E mesmo assim teríamos que perder acesso a todos os sistemas.
Trump não pode desligar o GPS?
Trump pode fazer qualquer coisa, Trump pode até mudar a fórmula da Coca-Cola, a questão é o custo. GPS não é como internet, não é uma estrutura cliente/servidor.
Imagine a internet como uma série de tubos, saindo de uma grande caixa d’água. Se o apartamento 502 não pagou a conta, o síndico pode ir até o registro e fechar. Se um andar inteiro não pagou, ele fecha uma válvula principal.
O GPS é unidirecional, ele transmite sem saber quem está recebendo. O aparelho que recebe o sinal, por sua vez, não transmite nada de volta, não há nenhuma identificação ou autenticação. O GPS é um rio, os usuários são os moradores nas margens, pegando baldes d’água. O dono da represa pode até fechar as comportas e secar o rio, mas não tem como cortar a água para um morador em particular.
A órbita de um satélite GPS. Boa sorte tentando isolar o sinal em um único país (Crédito: Universe Sandbox)
No caso do GPS, dado o alcance dos satélites, mesmo que fosse possível desligar totalmente satélites cobrindo o Brasil, isso afetaria o continente inteiro, e boa parte do Pacífico e do Atlântico. Seria uma crise diplomática como nunca se viu antes, dezenas de países, empresas de navegação, linhas aéreas, todas afetadas. Guerras começaram por muito menos que isso.
Então não dá pra afetar o GPS?
Dá sim. Se você visitar o GPSJAM, vai encontrar um mapa atualizado diariamente com dados de aviões, mostrando áreas do mundo onde a cobertura do GPS (na verdade de todos os sistemas, mas por convenção chamamos só de GPS) está degradada.
Áreas com cobertura degradada de GPS (Crédito: GPSJam)
Isso é possível porque agentes locais usam sistemas de guerra eletrônica para interferir no sinal. Em alguns casos, como bases americanas e operações militares, os próprios americanos criam a interferência, usando equipamentos como o EA-18G Growler, uma versão do F-18 para guerra eletrônica. Durante o recente ataque ao Irã, diversos Growlers interferiram nas comunicações iranianas, incluindo sinais de GPS.
Um Growler da Marinha. Repare nas asas os casulos com equipamento de interferência. As pequenas hélices alimentam os geradores para os casulos (Crédito: US Navy / Senior Airman John Linzmeier)
A Rússia é notória por interferir nos sinais de GPS em torno de suas bases militares.
Essa é a técnica chamada jamming. Há outra, chamada spoofing, onde um agente externo emite um sinal mais forte que o do GPS, mas com dados errados, fazendo o receptor acreditar que está em outro lugar. Uma vez o Irã usou essa técnica para capturar um drone secreto americano, fazendo-o acreditar que estava pousando em uma base amiga.
Nenhuma dessas técnicas é relevante no hipotético e improvável cenário dos EUA tentando “desligar” o GPS do Brasil. Sim, eu sei que o povo está desesperado em tornar esse cenário viável, e no Twitter gente chegou argumentando que os EUA poderiam colocar NAVIOS na costa brasileira interferindo no GPS.
Mesmo descontando o desespero patológico de quem inventa esse cenário, não adiantaria. Transmissões de rádio seguem a curva da Terra. Um sinal de GPS não iria além do horizonte, para receptores em Terra. Uma antena em um navio a 10m de altura só conseguiria interferir com o GPS de um entregador do iFood a no máximo 11,3Km de distância.
E de qualquer jeito…
GPS não é o único sistema
Em 1976 os soviéticos, compreensivelmente, criaram o GLONASS, um sistema de navegação global próprio. Eles não queriam depender do GPS e seu sinal degradado, além do risco dos americanos, que conheciam muito bem o funcionamento do GPS, interferirem no sinal em áreas estratégicas (algo que ocorre o tempo todo).
A Europa em 2005 lançou o primeiro satélite do sistema GALILEO, com foco no uso civil, prometendo mais precisão que o GPS. A China em 2000 iniciou sua constelação BeiDou. Índia e Japão possuem sistemas menores, locais, que complementam o GPS.
Desde o final dos Anos 1990 chips de GPS já trabalham com GLONASS, complementando o sinal e melhorando a precisão. Como as especificações dos sistemas são públicas, é trivial introduzir (epa!) novas constelações, a cada nova revisão dos chips. Hoje em dia qualquer receptor decente acessa multi-constelações. Neste exato momento, dentro de casa meu celular está recebendo sinais de 22 satélites:
- 8 GPS;
- 5 BeiDou;
- 5 GALILEO;
- 4 GLONASS.
Recepção entro de casa, nada mau. (Crédito: GNSS Viewer)
Essas constelações são compostas de diversos satélites:
- GPS – 31 satélites ativos (5 de reserva);
- GLONASS – 24 ativos;
- BeiDou – 35 ativos;
- GALILEO – 30 ativos;
- IRNSS (Índia) – 7 ativos;
- QZSS (Japão) – 5 ativos.
Acha mesmo que faria diferença se os 8 GPS desaparecessem?
Então o Brasil vai mudar pra esses sistemas?
Não, ninguém vai mudar nada, isso já funciona de forma totalmente transparente, a menos que você use um receptor GPS de 1978. Não passa de um gesto de rebeldia infantil, “boicotar” GPS, como alguns usuários do Threads estão fazendo, desligando a localização de seus celulares (e com isso boicotando todos os outros sistemas também). Ironicamente no Ali Express sequer é possível achar um receptor Beidou exclusivo, o mínimo vem com GPS também.
Mas e a nossa soberania?
Esse discurso de soberania é uma bobagem utilizada por ufanistas nacionalistas de todos os lados do espectro político. Nos rendeu coisas maravilhosas como a Reserva de Mercado da Informática, Clipper, drives de MSX que só funcionavam no Brasil, e um sistema de cores de TV que só funciona aqui e na República Popular do Laos. E Ginga.
“Ah o Brasil não pode depender do GPS”. Por que não? Ele está lá, é de graça. Dois dos sistemas alternativos são de aliados, ou o Putin vai desligar o GLONASS no Brasil? Em um mundo globalizado todo mundo depende de todo mundo, até os mísseis russos usam chips americanos.
Por que parar no GPS? Como não temos cabos submarinos próprios levando nossa estratégica internet para o resto do mundo? Como dependemos de datacentres estrangeiros? E chips? Nossa produção de chips de alta tecnologia é zero, 100% dos processadores usados em nossos computadores vêm de fora.
O Super-Tucano da Embraer? O motor é um Pratt & Whitney Canada PT6A, feito no Canadá. Boa parte da nossa Ciência é feita com reagentes e compostos importados. Nós importamos fertilizante. Céus, em 2019 o Brasil importou 130,3 MIL toneladas de… feijão preto. A gente não consegue plantar feijão e está preocupado com soberania de GPS?
GPSBrás, uma boa ideia?
Em 2007 o Brasil foi expulso do projeto da Estação Espacial Internacional, depois de sucessivos calotes e incapacidade de produzir uma estante de metal, que até o SENAI tentou ajudar a fazer. Marcos Pontes foi mandado ao espaço como um calaboca, em um vôo privado comprado dos russos. Pontes andava na NASA se esquivando nos corredores, fugindo da cobrança diária por explicações do Brasil.
Nosso programa espacial é uma vergonha, por mais que ufanistas tenham prometido que a SpaceX viria para o Brasil, e que Alcântara se tornaria um porto espacial mais movimentado que Trantor. Tem mais de 30 anos que nossos projetos estão estagnados. Chegamos a mandar satélites para o espaço, apenas para descobrir que não haviam feito a licitação para contratar o desenvolvimento do software para baixar as fotos.
Nós construímos com orgulho cubesats de R$ 400 mil, satélites de brinquedo que você pode entrar em um site e montar o seu. Não temos tecnologia ou know-how para construir algo complexo como um satélite de posicionamento global. E também não temos tecnologia de lançamento, nossa “soberania” iria depender da boa-vontade dos nossos parceiros do BRICS, que cobram bem caro por seus lançamentos.
Principalmente, de nada adianta uma constelação em órbita, se os chips em terra não a reconhecem. Nossa “soberania” dependeria da Apple, Samsung, Massey Ferguson, Garmin, DJI e milhares de outras companhias decidirem gastar dinheiro reprojetando seus chips de localização para incluir a GPSBrás.
Em outras palavras: Não vai acontecer.
Conclusão
Espalhar pânico é fácil, é muito mais simples dizer “hurr durr Trump vai desligar o GPS” do que escrever um artigo pesquisado de mais de 2000 palavras explicando o porquê essa é uma afirmação idiota. Destruir e causar é sempre mais fácil que informar e educar, infelizmente o retorno é muito maior, a adrenalina ferve com a possibilidade do caos, e as pessoas ficam contrariadas quando explicamos que o céu não está caindo e o mundo não vai acabar.
