تنقل كابلات الألياف الضوئية بيتابايت من البيانات في كل ثانية حول العالم، ويقول العلماء إنها يمكن أن تنقذ الأرواح أيضًا من خلال اكتشاف موجات تسونامي مبكرًا – TechToday
النشرة الإخبارية
Sed ut perspiciatis unde.
اكتشف العلماء في المختبر الفيزيائي الوطني (NPL) تقنية جديدة يمكنها تحويل كابلات الطاقة والاتصالات تحت البحر إلى صفائف من أجهزة الاستشعار البيئية، مما يفتح الباب أمام مراقبة واسعة النطاق للمحيطات.
النتائج التي نشرت في مجلة العلوميمكن أن يحدث ثورة في الطريقة التي نراقب بها كوكبنا من خلال توفير البيانات البيئية في الوقت الحقيقي من قاع البحر.
على الرغم من التقدم في تكنولوجيا أجهزة الاستشعار، لا تزال الكثير من محيطات العالم غير خاضعة للمراقبة بسبب التكاليف المرتفعة والتحديات التقنية المتمثلة في تركيب وصيانة أجهزة استشعار دائمة لقاع المحيط. ويترك هذا النقص في المراقبة فجوة كبيرة في البيانات الجيوفيزيائية، مما يحد من فهمنا لبنية الأرض وسلوكها الديناميكي.
الكشف عن تسونامي
أظهرت الأبحاث السابقة التي أجرتها NPL وشركاؤها أنه يمكن إعادة استخدام الكابلات البحرية كأجهزة استشعار للكشف عن الزلازل تحت الماء. ومع ذلك، يمكن لكل كابل أن يعمل فقط كمستشعر واحد، وكانت القياسات مقتصرة على التغييرات على طول الكابل بالكامل.
يُظهر البحث الجديد أنه يمكن تحويل بعض الكابلات إلى مجموعة من أجهزة الاستشعار بدلاً من جهاز واحد فقط. قام الفريق، الذي يضم باحثين من جامعة إدنبره، وهيئة المسح الجيولوجي البريطانية، والمعهد الوطني لأبحاث المترولوجية، وجوجل، باختبار هذه التقنية على وصلة ألياف ضوئية تحت الماء بطول 5860 كيلومترًا بين المملكة المتحدة وكندا، مقدمة من شركة EXA Infrastructure.
اكتشف الفريق الزلازل وإشارات المحيطات، مثل الأمواج والتيارات، على مسافات فردية بين أجهزة إعادة الإرسال عبر كامل الاتصال عبر المحيط الأطلسي. كل امتداد من الألياف الضوئية يعمل بمثابة جهاز استشعار، مع ما يصل إلى 12 جهاز استشعار مطبق على طول الكابل.
ومن الممكن أن يؤدي هذا البحث الرائد إلى تمكين مراقبة مساحات شاسعة من قاع المحيط غير الخاضعة للمراقبة حاليًا، من خلال تحويل البنية التحتية للاتصالات تحت الماء إلى مجموعة واسعة من أجهزة الاستشعار الجيوفيزيائية.
علاوة على ذلك، يشير البحث إلى إمكانية استخدام هذه الطريقة للكشف عن موجات التسونامي. ومن خلال تمكين الكشف في الوقت الحقيقي عن الزلازل الناجمة عن التسونامي بالقرب من مركزها البحري، يمكن لهذه التكنولوجيا أن توفر وقت تحذير إضافي حاسم، وربما إنقاذ الأرواح. ويخطط فريق البحث الآن لاختبار هذه الطريقة على عدة كابلات بحرية، بما في ذلك تلك الموجودة في المناطق الأكثر نشاطًا زلزاليًا مثل المحيط الهادئ.
تحدثنا إلى جوزيبي مارا، عالم الأبحاث الرئيسي في NPL، حول التقنية الجديدة.
هل من الممكن نظريا عمل التثليث بالكابلات؟
نعم. يمكن استخدام كابلات متعددة لتحديد المنطقة المركزية للزلزال بطريقة مماثلة كما هو الحال مع أجهزة قياس الزلازل الأرضية. عندما نقوم “بتحويل” كل كابل إلى مجموعة من أجهزة الاستشعار، بدلاً من جهاز استشعار واحد، يمكنك بالفعل تحديد المنطقة المركزية باستخدام كابل واحد، ويمكن تحسين الدقة باستخدام كابلات متعددة.
هل يمكن استخدام الكابل لنقل البيانات التي يجمعها في نفس الوقت؟
نعم، يمكن أن تكون حركة البيانات موجودة على القنوات الأخرى لنفس الألياف. لقد كان هذا هو الحال بالفعل أثناء اختباراتنا وهو جانب مهم لتوسيع هذه التقنية إلى العديد من الكابلات حول العالم. لقد استخدمنا كابلًا مخصصًا لحركة الإنترنت العابرة للقارات، ولم نستخدم أي كابلات مخصصة لهذا البحث.
أم يمكن استخدامه فقط كأجهزة استشعار؟
باتباع ما ورد أعلاه، يمكن استخدام نفس الكابل لكل من البيانات والاستشعار. ليس هناك حاجة لأي تغيير في البنية التحتية للكابلات تحت الماء، ولهذا السبب من المحتمل أن تكون هذه التكنولوجيا أول حل ممكن لنقص البيانات من قاع المحيط (حيث ليس لدينا أجهزة استشعار دائمة لقاع البحر).
المزيد من TechRadar Pro
اكتشاف المزيد من موقع علم
اشترك للحصول على أحدث التدوينات المرسلة إلى بريدك الإلكتروني.
