Câmara anecoica é uma sala construída para não ter eco nenhum. As paredes, o teto e às vezes o chão são forrados de espinhos — cunhas de espuma apontadas para dentro, como uma cama de pregos gigante — e a função deles é engolir as ondas que chegam, em vez de devolvê-las. "Anecoico" vem do grego e quer dizer literalmente "sem eco".
A NASA tem várias dessas salas, e elas servem para responder duas perguntas que decidem se uma nave pode voar: a antena dela funciona como deveria? e os aparelhos dela atrapalham uns aos outros? Se a resposta for errada e ninguém descobrir no chão, descobre-se no espaço, onde não dá para consertar.
Primeiro, uma confusão que precisa ser desfeita
Existem dois tipos de câmara anecoica, e eles não são a mesma coisa.
A acústica absorve som. É a prima famosa, a sala silenciosa de estúdio de gravação, e é ela que aparece quando se fala em "a sala mais silenciosa do mundo". No teste de naves, a versão industrial dela é a câmara onde buzinas gigantes berram para simular o estrondo do foguete — ensaio que está contado em Como se testa uma nave espacial antes de ela voar.
A eletromagnética, que é o assunto deste texto, absorve ondas de rádio. Ela é silenciosa no sentido do rádio: dentro dela, um receptor não capta nenhuma estação, nenhum celular, nenhum Wi-Fi do prédio ao lado. A espuma é parecida, o princípio é o mesmo, mas a onda engolida é outra.
A diferença importa porque, no espaço, som não se propaga — o motivo está em Existe som no espaço? Por que ninguém ouve nada lá fora — e ondas de rádio se propagam perfeitamente. Toda comunicação de nave é rádio. Daí a câmara eletromagnética ser indispensável.
Como os espinhos funcionam
O formato não é enfeite. Quando a onda de rádio bate numa parede lisa, ela volta inteira, como bola de frontão. Quando bate numa floresta de cunhas, ela entra no vão entre duas pontas e fica ricocheteando ali dentro, perdendo energia a cada rebote, até sobrar quase nada para voltar.
O material também conta. Na câmara do Centro Goddard, em Maryland, os absorvedores são cones de espuma de poliuretano feitos para absorver micro-ondas. Em outras instalações, como o laboratório de compatibilidade eletromagnética do Centro Langley, há placas de ferrita (um material cerâmico com ferro, que dá conta das frequências mais baixas) combinadas com o absorvedor piramidal de espuma.
O resultado é o que os engenheiros chamam de zona de silêncio: um volume no meio da sala onde a onda que o instrumento recebe veio da antena de teste e de mais lugar nenhum. É a condição do espaço aberto, reproduzida dentro de um galpão.
Uma câmara de verdade, com os números
O laboratório de interferência e compatibilidade eletromagnética do Centro Langley publica as medidas da sua câmara, e elas ajudam a imaginar a coisa:
| Item | Medida |
|---|---|
| Dimensões da câmara | 9 × 6 × 5,5 metros |
| Blindagem | 120 decibéis até 40 GHz |
| Porta blindada | 2,4 × 2,4 metros, automática e deslizante |
| Mesa de plano de terra | 1,2 × 2,4 metros, com tampo de cobre |
| Mesa giratória | 2 metros de diâmetro |
| Tipo | semi-anecoica, totalmente soldada e blindada |
Traduzindo: é um cômodo com a área de uma sala de aula grande e pé-direito de 5,5 metros, quase dois andares. Ela é soldada inteira, sem fresta, porque qualquer fenda deixa rádio entrar.
O número mais importante é o da blindagem: 120 decibéis. Grosso modo, isso significa que um sinal vindo de fora chega lá dentro reduzido a cerca de um milionésimo do que era. A faixa coberta vai até 40 gigahertz, o que inclui com folga as frequências usadas por satélite, por radar e por Wi-Fi.
O equipamento a ser testado fica em cima de uma mesa com tampo de cobre — o cobre serve de referência elétrica, um "chão" conhecido para as medidas — ou, se for grande demais, sobre uma mesa giratória de 2 metros, que roda o objeto para medir a antena em todos os ângulos.
Os quatro ensaios que se fazem ali
A sala serve para um conjunto fechado de perguntas:
- Emissões radiadas — o aparelho está jogando no ar alguma onda que não deveria?
- Suscetibilidade radiada — o aparelho estraga quando uma onda de fora bate nele?
- Emissões conduzidas — ele está injetando ruído elétrico nos próprios cabos?
- Suscetibilidade conduzida — ele estraga se chegar ruído por esses cabos?
É isso que os engenheiros chamam de compatibilidade eletromagnética: a arte de fazer vinte aparelhos conviverem dentro da mesma lata sem um atrapalhar o outro. Numa nave, o rádio, o computador de bordo, as válvulas, os motores e os sensores estão todos a poucos centímetros uns dos outros.
Esses ensaios normalmente só são feitos no equipamento que vai voar de verdade — não em modelos de treino —, junto com outras provas pesadas como o O que é o teste de vácuo térmico, que imita o espaço.
A sala do Goddard, que tem mais de meio século
A mais conhecida é a GEMAC, sigla de Goddard ElectroMagnetic Anechoic Chamber, em Greenbelt, no estado de Maryland. A NASA a descreve como campo de provas de antenas há mais de cinquenta anos, e a última grande reforma foi em 1997, quando a faixa de frequências que ela consegue testar foi ampliada.
Ken Hersey, o engenheiro do Goddard que liderou o projeto daquela reforma, resumiu a utilidade da sala de um jeito que qualquer um entende: trabalhar sem ela "seria como tirar a calculadora de um contador".
Duas missões recentes passaram por lá:
- A antena de alto ganho do Telescópio Espacial Roman foi testada e certificada ali, em janeiro de 2023. O que esse telescópio vai fazer está em Telescópio Roman: o que é e o que ele vai fazer.
- A antena de cobertura terrestre do satélite PACE, que estuda plâncton, aerossóis, nuvens e ecossistemas do oceano, também foi certificada na GEMAC antes do lançamento.
A câmara não serve só para antena, aliás: ela também é usada para calibrar instrumentos como radares e sensores que medem radiação em micro-ondas.
Por que uma antena precisa ser testada numa sala assim
Parece exagero testar antena em laboratório blindado. Não é, por dois motivos.
O primeiro é que o corpo da nave faz parte da antena. O sinal não sai de um ponto no vácuo: ele sai de uma peça parafusada numa estrutura cheia de metal, manta térmica, painel solar e cabo. Tudo isso reflete e distorce. A única forma de saber o padrão real de emissão é medir o conjunto montado, e para isso o ambiente tem de estar limpo de ecos.
O segundo é que não existe segunda chance. Uma antena que irradia para o lado errado, descoberta depois do lançamento, é uma missão perdida. A conversa entre a Terra e uma nave já é difícil nas melhores condições, como mostra Como a NASA conversa com sondas a bilhões de km daqui.
Há ainda uma terceira razão, que é de convivência: o espectro de rádio é um recurso regulado no mundo inteiro, com faixas reservadas e faixas proibidas — assunto de Por que existe uma faixa de rádio proibida no mundo todo. Um aparelho que vaza sinal onde não devia não é só um problema da missão: é um problema de todo mundo.
