Meteorologistas temem que a tecnologia sem fio 5G estrague as previsões

As antenas wireless 5G transmitem dados rapidamente, mas precisam ficar mais perto dos usuários em maior número. 

Uma notável batalha entre agências está ocorrendo dentro do governo dos EUA sobre se os planos para a próxima geração de tecnologia sem fio, conhecida como 5G, que podem ameaçar as previsões meteorológicas precisas - e, em caso afirmativo, como mitigar a ameaça. Meses de estudos técnicos e debates apenas aprofundaram o impasse.

A Nasa e a Administração Nacional Oceânica e Atmosférica (NOAA) afirmam que as antenas 5G vão detonar sinais perto das freqüências que seus satélites usam para coletar dados críticos de vapor de água, e podem comprometer as previsões e a ciência. As agências estão exigindo limites apertados para a força do sinal. A Federal Communications Commission (FCC), que licencia o espectro sem fio para operadoras 5G nos Estados Unidos, diz que esses temores são exagerados.

Jordan Gerth, meteorologista da Universidade de Wisconsin, em Madison, diz que o 5G representa "uma clara ameaça" à previsão do tempo, mas acrescenta que "o diabo está nos detalhes". Tentativas de alcançar um compromisso falharam, e um seminário de julho organizado pelas Academias Nacionais de Ciências, Engenharia e Medicina para procurar uma solução foi cancelado quando as agências federais se recusaram a participar. Uma série de reuniões internacionais que começam na próxima semana tem como objetivo elaborar as regulamentações 5G globais - mas os analistas temem que os delegados dos Estados Unidos não discutam limites estritos.

O 5G promete velocidades de dados até 100 vezes mais rápidas que as atuais redes 4G; poderia abrir o caminho para a adoção generalizada de tecnologias de ponta, como carros autônomos. As empresas de telecomunicações já começaram a conectar antenas de 5G do tamanho de uma mala a torres de telefonia celular e telhados em cidades ao redor do mundo.

As empresas querem expandir o serviço para bandas de frequência adicionais, como uma de 24 gigahertz (GHz) - uma freqüência muito maior que as usadas pelas redes sem fio existentes - porque podem agregar mais informações aos sinais e porque a atmosfera é transparente para os sinais. Na banda. Mas essas bandas de freqüência são úteis somente se as empresas puderem explodir dados com intensidade de sinal relativamente alta. A FCC propôs a permissão de sinais tão fortes quanto -20 decibel watts (dBW) em todas as bandas leiloadas até agora, incluindo uma entre 24,25 e 25,25 GHz.

Mas uma frequência próxima é crítica para os meteorologistas. Com cerca de 23,8 GHz, as moléculas de vapor de água emitem uma pequena quantidade de radiação - uma das melhores maneiras de detectar remotamente o conteúdo de água na atmosfera que alimenta as nuvens e as tempestades. Como o ar é transparente nessas frequências, sensores ligados ao Sistema Conjunto de Satélites Polares da NOAA e aos satélites Operacionais Meteorológicos Europeus podem coletar dados de todos os níveis da atmosfera, fornecendo uma contribuição crucial não apenas para previsões meteorológicas de 7 dias, mas também para prever a força dos furacões e onde eles tocarão na terra firme. Um registro de vapor de água a longo prazo também pode ajudar a calibrar os modelos de mudança climática, acrescenta Eric Allaix, meteorologista da Météo-France em Toulouse, que lidera um comitê da Organização Meteorológica Mundial sobre coordenação de radiofreqüência.

Mesmo que as transmissões 5G sejam separadas da faixa de vapor de água por um buffer de 250 megahertz (MHz), os meteorologistas se preocupam com a possibilidade de vazar a banda e inundar a fraca emissão natural. Em março, pouco antes do leilão de frequências de 24 GHz da FCC, o secretário de Comércio Wilbur Ross, que supervisiona a NOAA, e o administrador da NASA, Jim Bridenstine, enviaram uma carta pedindo à FCC que adiasse o leilão. A FCC foi em frente com isso de qualquer maneira, e tanto a T-Mobile quanto a AT & T compraram partes da banda.

As coisas esquentaram de lá. Neil Jacobs, administrador em exercício da NOAA, testemunhou no Congresso em maio que um estudo interno descobriu que a interferência relacionada ao 5G poderia custar à NOAA 77% dos dados de vapor de água coletados em 23,8 GHz e poderia degradar as previsões do tempo em até 30% à Níveis de 1980. "É um conjunto de dados críticos para nós", disse Jacobs. Bridenstine ecoou as preocupações de Jacobs, e a Marinha também se preocupa com a deterioração da qualidade das previsões.

A NOAA interpreta mal a tecnologia 5G, disse o presidente da FCC, Ajit Pai, em seu próprio depoimento no Congresso em junho. O 5G utilizará a tecnologia de "formação de feixe" a laser, que maximizará as taxas de transmissão de dados e minimizará os sinais perdidos, disse Pai. E a banda de 24 GHz provavelmente ficará limitada a áreas urbanas densas com muitos usuários de telefones celulares, justificando os investimentos das empresas nas redes de transmissão.

Mas Gerth teme que, mesmo se focado em feixes e restrito nas cidades, os sinais 5G ainda possam causar problemas. Satélites meteorológicos vêem muitos quilômetros quadrados de uma só vez, e a interferência em parte de um pixel pode arruinar todo o pixel, diz ele. Além disso, a interferência em cidades costeiras como Nova York e Miami, na Flórida, poderia dificultar as observações oceânicas cruciais para a previsão de furacões.

Desde abril, a NOAA e a NASA refinaram o estudo do efeito do 5G em suas previsões, em resposta às críticas da FCC e da indústria sem fio. Segundo fontes que viram as versões mais recentes do estudo, as agências chegaram à mesma conclusão: as forças de sinal precisam ser limitadas a cerca de -42 dBW para proteger os dados meteorológicos. (Como o dBW é uma unidade logarítmica, isso representa um limite mais de 100 vezes mais rigoroso do que o da FCC.) "Os estudos parecem validar todas as reivindicações públicas da NASA e da NOAA", diz um membro da equipe de um comitê da Câmara dos Deputados.

Algumas bandas de alta frequência destinadas a antenas sem fios 5G de próxima geração estão próximas das bandas utilizadas para monitorizar sinais atmosféricos fracos mas críticos. Meteorologistas dizem que a interferência pode comprometer os modelos climáticos.

Mas a NOAA não divulgou os estudos publicamente ou os submeteu à FCC - o resultado, sugerem algumas fontes do Congresso, da pressão da Casa Branca, que apoiou fortemente o 5G. "O presidente disse que estamos felizes em realizar estudos", diz Brian Hart, porta-voz da FCC em Washington, DC "Não foram apresentados estudos verificáveis". (Nem a NASA nem a NOAA comentaram com a Science. )

Mesmo que os especialistas técnicos não possam resolver suas disputas, os diplomatas podem. Em uma reunião organizada pela Comissão Interamericana de Telecomunicações, que acontecerá na próxima semana em Ottawa, os países do Hemisfério Ocidental tentarão chegar a um consenso sobre os limites do 5G. Eles trarão esse número para a Conferência Mundial de Radiocomunicações, que começará no dia 28 de outubro em Sharm El-Sheikh, no Egito, em um esforço para negociar um limite global. O Departamento de Estado liderará a delegação dos EUA, mas ainda não anunciou sua posição.

Jacobs informou o pessoal do Congresso há duas semanas. De acordo com fontes, ele relatou que um processo de busca por comprometimento interagências quebrou e sugeriu que os Estados Unidos podem avançar um limite de ruído de -28 dBW em Ottawa. Isso é mais rigoroso do que o de -20 dBW que a FCC defendeu, mas Jacobs supostamente acredita que ainda é potencialmente desastroso para a previsão do tempo.

A Europa pode fornecer um contrapeso de precaução. A organização regional de telecomunicações que representa os países europeus planeja propor um limite de -42 dBW na conferência de radiocomunicações, diz Allaix, co-autor de um estudo de 2018 que apóia esse limite. A Organização Meteorológica Mundial adotou uma linha ainda mais dura, exigindo -55 dBW. As condições atmosféricas dos EUA são críticas para as previsões europeias 2 a 3 dias depois, por isso "é realmente uma questão mundial", diz Allaix. "Nossos satélites precisam ser protegidos em todo o mundo".

Resolver a batalha pela banda de 24 GHz não terminará a guerra. Em dezembro, a FCC planeja leiloar frequências na faixa de 37,6 a 38,6 GHz, próximas das usadas para medir chuva e neve. E várias outras bandas 5G potenciais ficam próximas a frequências críticas de tempo. Gerth está especialmente preocupado com freqüências entre 50 e 55 GHz, necessárias para os perfis de temperatura atmosférica. "É uma questão que não vai desaparecer", diz ele.