Naukowcy chcą zamienić Ziemię w jedno wielkie obserwatorium

Przez dnia oceanów i pod ziemią ciągną się światłowodowe kable, które tworzą światową sieć komunikacyjną. Odgrywają one ogromną rolę, albowiem bez nich w wielu miejscach na świecie nie byłoby dostępu do Internetu, ale teraz naukowcy uważają, że mogłyby one zyskać dodatkowe zastosowanie. Otóż, można by je wykorzystać do monitorowania powierzchni Ziemi.

Uczeni precyzują, że do monitorowania całego globu w czasie rzeczywistym można użyć 1,2 miliona kilometrów istniejących przewodów tworzących światłowodową infrastrukturę wraz z satelitami i innymi instrumentami służącymi do teledetekcji. Było by to nie lata przedsięwzięcie.

Obserwatorium o ogromnym zasięgu

Z pomocą gigantycznego obserwatorium utworzonego z udziałem światłowodowych przewodów można by śledzić burze, trzęsienia ziemi, a nawet statki i wieloryby przepływające przez morza i oceany. Ba, sieć prawdopodobnie mogłaby też służyć do wykrywania uszkodzonych rurociągów.

„To mogło by być przełomowe obserwatorium dla nauk o Ziemi i oceanach.”, powiedział geofizyk Martin Landrø z Norweskiego Uniwersytetu Naukowo-Technicznego.

Monitorowanie odbywałoby się za sprawą możliwości przewodów światłowodowych w zakresie wykrywania fal akustycznych. Wszelkie zakłócenia w okablowaniu powstałe za sprawą fal dźwiękowych lub rzeczywistych, wodnych fal, można by wykryć i zinterpretować w celu pomiaru ruchu.

eKoncept systemu służącego do monitorowania globu z użyciem przewodów światłowodowych. | Źródło: Landrø et al, Scientific Reports

Technologia, która działa

Potencjał omawianej sieci został już nawet zaprezentowany. Ci sami badacze w ubiegłym rogu wykorzystali podwodny kabel do śledzenia wielorybów w obrębie Arktyki. W ciągu 44 dni w 2020 roku naukowcom udało się wykryć ponad 800 odgłosów wielorybów z pomocą oceanicznego przewodu o długości 120 kilometrów. Wykryli oni też wielką burzę, która rozpętała się 13 tysięcy kilometrów z dala od kabla.

Kable światłowodowe mogą być wykorzystywane do monitorowania planety za sprawą techniki znanej jako DAS (ang. Distributed Acoustic Sensing) i urządzenia znanego jako “interrogator”. Urządzenie to posyła impulsy świetlne w głąb światłowodu, a następnie wykrywa i mierzy dokładnie ich wszelkie zniekształcenia.

„Ta technologia istnieje od dawna.”, wyjaśnił Martin Landrø. „Ale na przestrzeni ostatnich pięciu lat mocno posunęła się do przodu.”

System proponowany przez badaczy miałby swoje ograniczenia. Przede wszystkim dane generowane z użyciem samych kabli światłowodowych byłyby mocno zaszumione – znacznie mocniej niż dane chociażby sejsmometrów. Satelity miałyby im jednak nadać dzięki swoim obserwacjom kontekst. Poza tym naukowcy podkreślają, że proponowane przez nich rozwiązanie byłoby nie zamiennikiem dla innych systemów monitorujących, a ich uzupełnieniem.

Źródło: Norwegian SciTech News, fot. tyt. NASA