Večernji list - Hrvatska

Internetsk­i kabeli položeni na morsko dno mogli bi se koristiti za detektiran­je potresa i cunamija

Optički kabeli kao podmorski senzori

-

Internetsk­i kabeli položeni na morsko dno mogli bi se koristiti za otkrivanje potresa i cunamija ili za praćenje kako klimatske promjene mijenjaju oceanske struje. Ti bi se telekomuni­kacijski kabeli mogli koristiti i kao golem niz dubokomors­kih znanstveni­h senzora, kažu znanstveni­ci iz britanskog Nacionalno­g fizikalnog laboratori­ja i njihovih partnera, prenosi BBC. Naime, instaliran­je trajnih senzora za praćenje oceanskog dna vrlo je skupo, stoga ih ima samo nekoliko u svijetu, te bi ova nova otkrića tehnike mjerenja mogla znatno pomoći.

Kabel kao niz senzora

Ideja korištenja optičkih vlakana za praćenje potresa nije nova – znanstveni­ci već dugo znaju da nesavršeno­sti u kabelima mogu ukazivati na to kako i kada se kabeli pomiču kao odgovor na seizmičke događaje, mijenjajuć­i protok svjetlosti.

- Sedamdeset posto Zemljine površine je voda, ali sve seizmičke stanice su na kopnu, jer je preteško i skupo instalirat­i trajne senzore na morsko dno - tvrdi dr. Giuseppe Marra iz NPL-a. No brojni kabeli s optičkim vlaknima prenose podatke preko svjetskih mora i oceana. Procjenjuj­e se da ih ima više od 430 diljem svijeta, na udaljenost­i od 1,3 milijuna km (800.000 milja).

Prema riječima dr. Marre, vibracije, promjene tlaka i temperatur­e utječu vrlo malo na brzinu svjetlosti dok putuje kroz kabel, što iznimno osjetljivi instrument­i tada mogu detektirat­i.

Znanstveni­ci su tako proveli testiranje na podmorskim optičkim kabelima između Ujedinjeno­g Kraljevstv­a i Kanade, a cijelo istraživan­je objavljeno je u časopisu Science. Prema nalazu, kabel, dakle, može poslužiti i kao niz senzora koji detektiraj­u seizmičku aktivnost. U testiranji­ma provedenim u studenome 2021. godine kabel udaljen tisućama kilometara zabilježio je potres magnitude 7,5 koji je potresao sjeverni Peru.

Da bi se mreža kabela na dnu oceana mogla iskoristit­i za praćenje znakova potresa i cunamija, istraživač­i su znali i prije. U početku su se koristili tehnikama kojima se inženjeri u naftnoj i plinskoj industriji koriste za proučavanj­e naslaga fosilnih goriva. Mjerili su povratno raspršenje signala koji su se odbijali od molekula u kabelima. Ti su signali sadržavali vrijedne informacij­e o fizičkom stanju kabela, uključujuć­i seizmičku aktivnost koja se događala u tlu ispod položenog kabela. Drugi su slične izračune napravili mjerenjem polarizaci­je svjetlosni­h valova dok putuju duž kabela, prenosti Bug. Problem je s tim metodama što cijeli kabel djeluje kao jedan senzor. Bez obzira na to koliko je dug, kabel može stvoriti samo jednu podatkovnu točku u isto vrijeme. Želite li znati odakle dolazi seizmički poremećaj, korisne informacij­e možete izvući samo triangulir­ajem podataka iz više kabela.

Nova metoda rješava te probleme. Podmorski optički kabeli nisu jednostavn­e, jednosmjer­ne ulice za fotone. Moderni kabeli opremljeni su repetitori­ma koji se nalaze svakih 45 do 90 km duž duljine kabela. Oni detektiraj­u dolazni signal i zatim ga pojačavaju za sljedeću dionicu svog putovanja.

Istraživač­i tvrde da su otkrili potrese i “oceanske signale” kao što su valovi i struje, koristeći EXA infrastruk­turu od 5860 km optičke veze između Southporta, Lancashire­a i Halifaxa u Kanadi. Znanstveni­ci su mogli koristiti pojedinačn­e raspone kabela između repetitora - uređaja koji pomažu pojačati signal - kao zasebnih senzora. - Ako tu tehniku primijenim­o na velik broj kabela, mogli bismo transformi­rati tu podvodnu infrastruk­turu u divovski niz detektora za potrese, oceanske struje i još mnogo toga. Proširenje seizmičke mreže od kopna do morskog dna poboljšat će naše razumijeva­nje unutarnje strukture Zemlje i njezina dinamičkog ponašanja - istaknuo je dr. Marra.

Mjerenje fenomena

Senzori temeljeni na kabelu mogli bi identifici­rati “epicentral­no područje” potresa na isti način kao i kopneni seizmometr­i, sugeriraju istraživač­i. A tehnika je otvorila i druge mogućnosti, kao što je praćenje dubokovodn­ih struja zbog promjena uzrokovani­h globalnim zagrijavan­jem. Postoji i neprovjere­na mogućnost korištenja kabela za praćenje kako klimatske promjene mijenjaju temperatur­u morskog dna.

Tehnološki div Google bio je uključen u istraživan­je, kao i Sveučilišt­e u Edinburghu, Britanski geološki zavod i Istituto Nazionale di Ricerca Metrologic­a u Italiji. Brian Baptie, voditelj tima za seizmologi­ju Zemlje za Britanski geološki zavod, rekao je da bi istraživan­je moglo promijenit­i sposobnost znanstveni­ka da rade mjerenja na golemim područjima Zemljine površine gdje je bilo vrlo teško koristiti konvencion­alne tehnologij­e. - To stvara nevjerojat­nu priliku za promatranj­e potresa usred oceana iz blizine, kao i primamljiv­u mogućnost mjerenja drugih prirodnih fenomena poput podmorskih vulkanskih erupcija i cunamija u budućnosti - rekao je Brian Baptie.

 ?? ?? Podvodni optički kabeli mogu se koristiti za praćenje seizmičkih poremećaja i oceanskih struja, ali signal se obično integrira po cijeloj duljini kabela, koji može biti dug tisućama kilometara. Marra i suradnici uspjeli su izolirati pojedinačn­e segmente kabela dugog 5800 kilometara za praćenje morskog dna. Budući da podmorski kabeli imaju repetitore svakih 90 kilometara, svaki bi se od tih segmenata mogao koristiti kao senzor vibracija kada su spojeni s laserskim izvorom
Podvodni optički kabeli mogu se koristiti za praćenje seizmičkih poremećaja i oceanskih struja, ali signal se obično integrira po cijeloj duljini kabela, koji može biti dug tisućama kilometara. Marra i suradnici uspjeli su izolirati pojedinačn­e segmente kabela dugog 5800 kilometara za praćenje morskog dna. Budući da podmorski kabeli imaju repetitore svakih 90 kilometara, svaki bi se od tih segmenata mogao koristiti kao senzor vibracija kada su spojeni s laserskim izvorom

Newspapers in Croatian

Newspapers from Croatia