Меню

Прокладка кабеля через океаны

Интернет через океан или как соединяют континенты

Интернет — это глобальная система объединённых компьютерных сетей, но прежде всего это информация, которая путешествует по тонким, как прядь волос, проводам. Протяжённость кабелей, проложенных по дну океанов и соединяющих континенты, в общей сложности уже составляет более миллиона километров. Компании, как правило, объединяются, чтобы совместными усилиями осуществлять такие масштабные проекты. Однако крупнейшие технологические гиганты берутся за них в одиночку. Например, компания Google на текущий момент реализовывает первый в своём роде проект по прокладке трансокеанического подводного кабеля, соединяющего Соединенные Штаты с Чили, где расположен крупнейший в Латинской Америке центр обработки данных поискового гиганта.

«Люди думают, что данные находятся в облаке, но это не совсем так. Они находятся в океане», — Джейн Стоуэлл (Jayne Stowell), руководитель проектов Google по прокладке подводных кабелей.

В то время, как большинство из нас пользуются интернетом через Wi-Fi, связь осуществляется с помощью физических кабелей, которые в свою очередь связывают континенты через океаны. На самом деле это очень трудоёмкий и длительный процесс. Транспортировкой кабеля, который в бухте может весить более десятка тонн, в конечном счёте займётся 200-тонный корабль под названием Durable, принадлежащий компании SubCom. Но сначала его нужно собрать на заводе в Ньюингтоне (штат Нью-Гэмпшир). Завод, расположенный вблизи порта, имеет специализированное оборудование, которое используется для поддержки необходимого натяжения кабеля и его защиты от случайного повреждения.

В процессе производства кабель проходит через так называемые мельницы размерами с реактивные двигатели, которые укладывают провода в медный кожух. В зависимости от того, где будет расположен кабель (на мелководье или на глубине 5-9 км), дополнительно используются пластик, сталь и гудрон, чтобы противостоять непредсказуемым условиям океана. В результате кабель в диаметре может достигать 10 см. Чтобы проложить для него кабельную трассу во избежание всяких подводных опасностей, требуется примерно год. При этом кабель ещё должен выдерживать сильные течения, оползни, землетрясения и случайные воздействия от рыболовных суден. Прокладка осуществляется с таким расчётом, что каждый кабель сможет без существенных проблем проработать до 25 лет.

Конвейер, который сотрудники называют «кабельной магистралью», перемещает кабель непосредственно на корабль, стоящий в порту реки Пискатакуа. Durable готовится транспортировать кабель весом около 3,5 тонны (при условии полной загрузки) на расстояние около 6,5 тыс. км. Внутри корабля рабочие укладывают кабель в бухты: один человек в быстром темпе ходит с ним по кругу, остальные ложатся и удерживают его своим весом. Требуется около четырёх недель непрерывной работы, чтобы погрузить весь кабель на корабль и Durable смог выйти в открытое море.

Капитан корабля Ян Дурье (Yann Durieux) говорит, что одна из самых важных для него задач — поддержание морального состояния команды в течение нескольких недель, проведённых в море. Создание инфраструктуры цифрового мира является очень трудоёмкой работой. Durable может вместить до 80 членов экипажа, на борту находятся 53 спальни и 60 ванных комнат. Команда делится на две смены, каждая из которых работает по 12 часов. При этом на корабле везде стоят предупреждающие знаки, напоминающие о соблюдении тишины — пока одна смена работает, вторая отдыхает.

Перед выходом в море корабль запасается определённым количеством припасов на срок не менее 60 дней. Это примерно 200 батонов хлеба, 757 литров молока, 500 упаковок с яйцами по 12 штук каждая, 363 кг говядины, 545 кг курятины и 816 кг риса. Есть также 300 рулонов бумажных полотенец, 500 рулонов туалетной бумаги, 700 кусков мыла и почти 270 кг стирального порошка. Ещё одна очень важная деталь — на борту не допускается алкоголь.

Читайте также:  Для какого океана характерны муссоны

«Я всё ещё страдаю морской болезнью. Эта работа не для всех», — говорит Уолт Освальд, техник, который уже почти 20 лет занимается прокладкой кабелей на кораблях. Он постоянно клеит специальный пластырь за ухом, чтобы сдержать тошноту.

Плохая погода неизбежна. Зачастую волны достигают 6 метров. Бывают случаи, когда капитан в целях безопасности приказывает отрезать кабель, и корабль уходит в безопасные воды, оставив кабель прикреплённым к плавучему бую. Когда шторм стихает и погодные условия становятся лучше, судно возвращается на место, и команда продолжает выполнять свою задачу.

Работа на борту очень медленная и трудоёмкая. Корабль, находясь в море в течение нескольких месяцев, движется со скоростью около 10 км/ч, поскольку кабель приходится медленно вытягивать из огромной бухты через специальное отверстие в задней части корабля. В местах ближе к берегу, где возрастает риск его повреждения, используется подводный плуг, чтобы закопать кабель поглубже в морском дне. Это выглядит примерно так:

23 апреля 2019 года корабль Durable причалил в Вальпараисо (Чили), что ознаменовало успешное окончание операции по прокладке подводного интернет-кабеля. Там его ждала команда SubCom, отвечающая за приём кабеля, соединение его с наземной инфраструктурой и тестирование связи. Это тринадцатый по счёту подобный проект, финансируемый компанией Google, что делает её первой среди крупнейших технологических компаний. Поисковый гигант, хоть и не специализируется на телекоммуникациях, продолжает инвестировать в частную интернет-инфраструктуру ради достижения своей долгосрочной цели по охвату следующего миллиарда интернет-пользователей. На это компания уже потратила 47 млрд долларов.

После латиноамериканского проекта Google планирует проложить новый кабель из штата Вирджиния во Францию. Проект должен быть осуществлён к 2020 году. У Google есть 13 дата-центров по всему миру, ещё 8 находятся на стадии строительства — всё это необходимо для обслуживания триллионов поисковых запросов ежегодно. Только представьте, каждую минуту на YouTube загружается более 400 часов видео.

Первый трансатлантический кабель был проложен в 1858 году, он соединил Соединенные Штаты и Великобританию. Королева Виктория ознаменовала это событие посланием телеграммы президенту США Джеймсу Бьюкенену, на передачу которой ушло 16 часов. Несмотря на то, что с тех пор были изобретены новые беспроводные и спутниковые технологии, кабели остаются самым быстрым, эффективным и наименее дорогим способом передачи данных через океан. И тем не менее это всё ещё очень затратно: Google не раскрывает стоимость чилийского проекта, но эксперты утверждают, что такая работа стоит примерно 350 млн долларов в зависимости от длины кабеля.

В современную эпоху телекоммуникационные компании уже проложили большую часть кабелей, однако за последнее десятилетие американские технологические гиганты стали принимать в этом активное участие. Google уже владеет как минимум 14 подводными кабелями по всему миру. Amazon, Facebook и Microsoft инвестировали в другие проекты, которые соединили их дата-центры в Северной Америке, Южной Америке, Азии, Европе и Африке и на текущий момент владеют или арендуют больше половины всех подводных кабелей на нашей планете. Нередко желание компании проложить подводный кабель на другой континент становится предметом геополитических споров. Так, в прошлом году Австралия запретила китайскому технологическому гиганту Huawei проложить кабель, соединяющий континент с Соломоновыми островами. Власти страны опасались, что это позволит китайскому правительству контролировать их внутреннюю сеть.

Читайте также:  Как называются огромные участки суши окруженные водами мирового океана ответ

В дальнейшем спрос на подводные интернет-кабели будет только расти, поскольку всё больше компаний полагаются на услуги облачных вычислений. Кроме того, технологии, развитие которых ожидается в ближайшем будущем (искусственный интеллект, беспилотные автомобили), также требуют высокой скорости передачи данных. Области, в которых до недавнего времени не было интернета, теперь могут получить доступ к глобальной сети, и впервые по данным ООН количество интернет-пользователей превысило больше половины населения Земли.

Источник

Как прокладывали подводный телеграфный кабель?

Кто в первую очередь был заинтересован в прокладке трансатлантического кабеля?

Во-первых, владельцы торговых и судоходных компаний. Обмен посланиями с Новым Светом в то время был неспешным: в один конец письмо шло дней десять. Телеграф, проложенный из Европы в Америку, сократил бы время доставки сообщения адресату до считанных секунд. Это значило, что через океан можно будет заключать контракты. А капитаны судов, прибыв в порт назначения, где-нибудь на краю света, могли получать чёткие указания о том, куда направляться дальше и что перевозить, чтобы обратный рейс был наиболее выгодным.

Во-вторых, в прокладке кабеля через Атлантику было заинтересовано правительство Британской империи, раскинувшейся по всему миру. По телеграфу можно было поддерживать эффективный контакт с губернаторами подвластных территорий от Индии до Канады и Австралии. Военные могли бы быстро получать приказы и перемещать в любую нужную им точку войска и корабли.

Наконец, в-третьих, всемирная телеграфная сеть интересовала информационные агентства (например, «Рейтер»). В колониях проживало значительное количество европейцев, и всемирные новости перестали быть экзотикой. Всех стали интересовать события в дальних землях за океанами.

Телеграф уверенно завоёвывал место самого быстрого поставщика новостей, и чтобы стать воистину всемирным средством связи, ему следовало «всего лишь» совершить прыжок через океан.

Спуск конца первого трансатлантического кабеля

И всё же, несмотря на оптимизм, прокладка трансатлантического кабеля оставалась проектом слишком дорогим и слишком рискованным. Взяться за него, а главное, довести этот проект до конца, мог только человек смелый и решительный.

Таким человеком оказался американский предприниматель Сайрус Уэст Филд (1819 —1892). В 1856 году он основал и возглавил англо-американскую компанию «Atlantic Telegraph» с капиталом в 350 тысяч фунтов стерлингов. Это была большая сумма, при нынешнем масштабе цен равная 1.4 миллиона американских долларов. В правление компании входили важные люди, а правительства обеих стран — и Великобритании, и США — оказывали проекту серьёзную помощь, например, предоставив в распоряжение компании мощные корабли для прокладки кабеля по дну океана.

Кабель решили проложить над подводной горной системой, которую совсем недавно открыли и закартографировали американские моряки. Эта система тянулась под водами Северной Атлантики на глубине 3 100 — 4 400 метров от берегов Ирландии до Ньюфаундленда. Расчётная длина кабеля при этом должна была составить 3 039 километров. Работы начались 5 августа 1857 года, а закончились ровно через год — 5 августа 1858 года. Кабель был проложен только с четвёртой попытки, до этого он три раза обрывался.

Читайте также:  Какие полезные ископаемые добывают со дна мирового океана

Думаете, что самым сложным делом была прокладка кабеля? А вот и нет! Кабель не работал, вернее работал ужасно. Передача приветственной телеграммы от королевы Виктории американскому президенту Джеймсу Бьюкенену заняла 16 часов, и это при том, что в телеграмме было всего 98 слов.

Правда, ответная телеграмма из Вашингтона была передана всего за 67 минут! Дело в том, что первая передача осуществлялась по методу, предложенному главным электриком компании Эдвардом Уайтхаузом (Edward Whitehouse; 1816 — 1890), а вторая — по методу профессора Уильяма Томсона (William Thomson; 1824 —1907).

В чём состояли разногласия?

Уайтхауз считал, что сигнал, посланный с одного конца кабеля, на другой приходит ослабленным из-за сопротивления многотысячекилометрового провода. И предлагал совершенно очевидное решение: поднять напряжение сигнала до нескольких тысяч вольт. По приказу Уайтхауза на ирландской стороне собрали огромную батарею, которая давала напряжение в 2 000 вольт. После подключения этой батареи изоляция кабеля была пробита. Кабель вышел из строя, пришлось поднимать его из глубин и чинить.

Уильям Томсон тоже считал, что в ослаблении сигнала виновато большое сопротивление медного провода, проходящего внутри кабеля. Но не только. Дело в том, что медная сердцевина, изоляция и морская вода вместе образовывали конденсатор. При небольших расстояниях влиянием этой дополнительной ёмкости можно пренебречь. Но при длине кабеля в несколько тысяч километров она оказывала значительный эффект на затухание сигнала и, кроме того, вызывала искажение сигнала и его значительное запаздывание.

Прокладка самого первого подводного кабеля с палубы корабля «Агамемнон» в 1856 г. Художник Роберт Дадли (1826 — 1909 гг.) Фото: ru.wikipedia.org

Кабель по дну океана был проложен, но начать его эксплуатацию компания Сайруса Филда не смогла. Во-первых, закончились деньги, а во-вторых, в США началась Гражданская война. На некоторое время Америке стало не до телеграфных средств связи с Европой. Но в 1864 году упрямый Сайрус Филд мобилизовал деньги на продолжение проекта трансатлантического телеграфного кабеля.

За это время другой компанией был проложен телеграфный кабель из Лондона в Бомбей через Средиземное и Красное моря. При прокладке подводной части этого кабеля были реализованы предложения Томсона. Кабель сделали из более чистой меди, повысив его проводимость на 85%, увеличили также диаметр кабеля. Всё это уменьшило активное сопротивление. Снаружи кабель, чтобы защитить от разрывов, укрепили специальной обмоткой из стальных проводов. Кроме того, для усиления сигнала там, где кабель «выныривал» на поверхность, были построены две релейные станции для усиления передаваемого сигнала: одна — на Мальте, а другая — в Александрии.

Трансатлантический кабель заработал 27 июля 1865 года. Это, без сомнения, была выдающаяся победа науки и техники.

Первоначальная скорость передачи по трансатлантическому телеграфу составляла 10 слов в минуту. И это был рекорд, если вспомнить, сколько времени заняла передача приветственной телеграммы королевы Виктории, о которой уже говорилось выше.

При передаче телеграмм плата взималась за каждое слово, и первоначально стоимость передачи слова была 5 долларов. Телеграфные компании получали сверхдоходы. И по законам рынка выгодность предприятия привлекала инвестиции.

Источник

Adblock
detector