Како функционишу прекоокеански подморски комуникациони каблови
Цела наша планета је чврсто умотана у жичане и бежичне мреже за различите намене. Веома велики део целе ове информационе мреже чине каблови за пренос података. И данас се полажу не само ваздухом или под земљом, већ чак и под водом. Концепт подморског кабла није нов.
Почетак реализације прве тако амбициозне идеје датира од 5. августа 1858. године, када су земље два континента, САД и Велика Британија, коначно повезане прекоокеанским телеграфским каблом, који је месец дана остао у добром стању. , али је убрзо почео да се урушава и на крају се ломио услед корозије. Комуникација дуж руте је поуздано обновљена тек 1866. године.
Четири године касније кабл из Уједињеног Краљевства је положен до Индије, повезујући Бомбај и Лондон директно. У развоју пројеката учествовали су најбољи индустријалци и научници тог времена: Вхеатстоне, Тхомсон, браћа Сименс. Иако су се ти догађаји одиграли пре век и по, људи су већ тада стварали комуникационе линије дуге хиљаде километара.
Рад инжењерске мисли у овој и другим областима такође се развија 1956. године.успоставља се и телефонска веза са Америком. Линија се може назвати „гласом преко океана”, попут истоимене књиге Артура Кларка, која прича о изградњи ове прекоокеанске телефонске линије.
Сигурно су многи заинтересовани како је кабл дизајниран, дизајниран да ради на дубини до 8 километара под водом. Очигледно, овај кабл мора бити издржљив и апсолутно водоотпоран, довољно јак да издржи огроман притисак воде, да се не оштети како током инсталације тако и током будуће употребе дуги низ година.
Сходно томе, кабл мора бити направљен од посебних материјала који би омогућили одржавање прихватљивих радних карактеристика комуникационе линије чак и под механичким затезним оптерећењима, а не само током инсталације.
Узмите у обзир, на пример, Гуглов пацифички оптички кабл од 9.000 километара који је повезао Орегон и Јапан 2015. да би обезбедио могућност преноса података од 60 ТБ/с. Цена пројекта била је 300 милиона долара.
Предајни део оптичког кабла ни по чему није необичан. Главна карактеристика је заштита дубокоморског кабла како би се заштитило оптичко језгро које преноси информације током намераване употребе на тако великој дубини, док се истовремено продужава век трајања комуникационе линије. Погледајмо редом све компоненте кабла.
Спољни слој изолације каблова традиционално је направљен од полиетилена. Избор овог материјала као спољашњег премаза није случајан.Полиетилен је отпоран на влагу, не реагује са алкалијама и растворима соли присутним у води океана, а полиетилен не реагује ни са органским ни са неорганским киселинама, укључујући чак ни концентровану сумпорну киселину.
И иако воде светског океана садрже све хемијске елементе периодног система, полиетилен је овде најоправданији и најлогичнији избор, јер су реакције са водом било ког састава искључене, што значи да кабл неће патити од околина.
Полиетилен је коришћен као изолација иу првим интерконтиненталним телефонским линијама изграђеним средином 20. века. Али пошто сам полиетилен, због своје природне порозности, није у стању да у потпуности заштити кабл, користе се и додатни заштитни слојеви.
Испод полиетилена је милар филм, који је синтетички материјал на бази полиетилен терефталата. Полиетилен терефталат је хемијски инертан, отпоран на веома агресивна окружења, његова чврстоћа је десет пута већа од полиетилена, отпоран на ударце и хабање. Милар је нашао широку примену у индустрији, укључујући простор, да не помињемо бројне примене у амбалажи, текстилу итд.
Испод милар филма налази се арматура, чији параметри зависе од карактеристика и намене одређеног кабла. Обично је чврста челична плетеница која каблу даје снагу и отпорност на спољна механичка оптерећења. Електромагнетно зрачење из кабла може привући ајкуле, које могу да угризу кабл, а једноставно ухваћеност риболовним прибором може постати претња ако нема окова.
Присуство арматуре од поцинкованог челика омогућава вам да безбедно оставите кабл на дну без потребе да га ставите у ров. Кабл је ојачан у неколико слојева равном намотом жице, при чему сваки слој има смер намотаја другачији од претходног. Као резултат, маса једног километра таквог кабла достиже неколико тона. Али алуминијум се не може користити јер би у морској води реаговао са стварањем водоника и то би било штетно за оптичка влакна.
Али алуминијумски полиетилен прати челичну арматуру, иде као посебан слој заштите и хидроизолације. Алуминополиетилен је композитни материјал од алуминијумске фолије и полиетиленске фолије залепљене заједно. Овај слој је скоро невидљив у великој запремини кабловске структуре, јер је његова дебљина само око 0,2 мм.
Поред тога, за додатно јачање кабла, постоји слој поликарбоната. Довољно је јак док је лаган. Са поликарбонатом, кабл постаје још отпорнији на притисак и удар, није случајно да се поликарбонат користи у производњи заштитних шлемова. Између осталог, поликарбонат има висок коефицијент топлотног ширења.
Испод слоја поликарбоната налази се бакарна (или алуминијумска) цев. То је део структуре језгра кабла и делује као штит. Унутар ове цеви су директно бакарне цеви са затвореним оптичким влакнима.
Број и конфигурација цеви са оптичким влакнима за различите каблове могу бити различити, ако је потребно, цеви су правилно преплетене. Метални делови конструкције овде служе за напајање регенератора, који враћају облик оптичког импулса, који је неизбежно изобличен током преноса.
Између зида цеви и оптичког влакна поставља се хидрофобни тиксотропни гел.
Производња дубокоморских оптичких каблова се обично налази што ближе мору, најчешће у близини луке, јер је такав кабл тежак више тона, а боље га је склопити од што дужих комада, најмање 4 километара сваки (тежина таквог комада је 15 тона !!!).
Транспорт тако тешког кабла на велике удаљености није лак задатак. За копнени транспорт користе се двоструке шинске платформе тако да се цео комад може намотати без оштећења влакана изнутра.
Коначно, кабл се не може једноставно бацити са брода — у воду. Све мора бити исплативо и безбедно. Прво добијају дозволу за коришћење приобалних вода из различитих земаља, затим дозволу за рад итд.
Затим спроводе геолошка истраживања, процењују сеизмичку и вулканску активност у подручју полагања, гледају прогнозе метеоролога, израчунавају вероватноћу подводних клизишта и других изненађења у подручју где ће лежати кабл.
Узимају у обзир дубину, густину дна, природу тла, присуство вулкана, потопљених бродова и других страних предмета који би могли да ометају рад или захтевају продужење кабла. Тек након пажљиво калибрираних детаља до најситнијих детаља, почињу да утоварују кабл на бродове и полажу га.
Кабл се поставља непрекидно. Бродом се транспортује кроз залив до мрестилишта, где тоне на дно. Машине одмотавају сајлу правилном брзином док одржавају напетост док чамац прати руту.Ако кабл пукне током инсталације, може се одмах подићи и поправити.