زمان مطالعه4 دقیقه
می پسنـدم0
اندازه متن12
بیش از ۹۵ درصد از کل ترافیک داده و اینترنت جهان، نه از طریق ماهوارهها، بلکه به وسیله شبکهای عظیم از کابلهای دریایی (Submarine Cables) منتقل میشود. این شاهکارهای مهندسی مدرن هزاران کیلومتر در بستر اقیانوسها، در عمقهایی با فشار خردکننده و دمای نزدیک به انجماد کشیده شدهاند. اما یک کابل فیبر نوری ظریف چگونه میتواند در چنین محیط خشن و غیرقابل پیشبینی دوام بیاورد؟ در این مقاله، گامبهگام بررسی میکنیم که کابلهای زیردریایی چگونه و از چه موادی ساخته میشوند.
کابلهای زیردریایی خطوط ارتباطی فیبر نوری هستند که در کف دریاها و اقیانوسها مستقر میشوند تا قارهها و کشورها را به یکدیگر متصل کنند. ضخامت این کابلها در آبهای عمیق معمولاً به اندازه یک شلنگ باغبانی معمولی (حدود ۱۷ تا ۲۰ میلیمتر) است، اما در نزدیکی سواحل برای مقابله با خطراتی مانند لنگر کشتیها و تورهای ماهیگیری، لایههای حفاظتی ضخیمتری اضافه شده و قطر آنها به بیش از ۵۰ میلیمتر میرسد.
برای محافظت از رشتههای بسیار باریک شیشهای در برابر فشار آب، نفوذ رطوبت، کششهای فیزیکی و گاز گرفتن کوسهها، کابلهای دریایی از چندین لایه فشرده و مهندسیشده تشکیل شدهاند:
هسته اصلی انتقال داده، رشتههایی از جنس شیشه سیلیس خالص به ضخامت یک تار موی انسان هستند. دادهها به شکل پالسهای نوری با سرعت نزدیک به نور از این تارها عبور میکنند.
رشتههای فیبر نوری درون یک ژل روغنی آبگریز (ژله پترولیوم یا سیلیکونی) غوطهور میشوند تا از نفوذ هرگونه رطوبت جلوگیری کرده و ضربات ناگهانی را خنثی کند.
یک لوله فلزی مقاوم و بدون درز فیبرها را در بر میگیرد تا از شکستن آنها در برابر فشارهای هیدرواستاتیکی کف اقیانوس محافظت کند.
این لایه مسی جریان برق مستقیم (DC) با ولتاژ بالا (گاهی تا ۱۰ هزار ولت) را انتقال میدهد. این برق برای تغذیه «تکرارکنندهها» (Repeaters) که هر ۵۰ تا ۱۰۰ کیلومتر سیگنالهای نوری ضعیفشده را تقویت میکنند، ضروری است.
یک لایه عایق ضخیم و باکیفیت برای جلوگیری از اتصال کوتاه بین هادی مسی و آب شور دریا کشیده میشود.
دستههایی از سیمهای فولادی گالوانیزهشده به صورت مارپیچ دور لایه عایق پیچیده میشوند تا مقاومت کششی کابل در هنگام انداختن به آب یا در برابر لنگرها تضمین شود. (در کابلهای عمیق ممکن است یک لایه و در کابلهای کمعمق دو لایه زره استفاده شود).
لایه نهایی شامل الیاف نخ پلیپروپیلن آغشته به قیر طبیعی (بیتومن) است که از زنگزدگی سیمهای فولادی محافظت کرده و انعطافپذیری لازم را ایجاد میکند.
فرایند ساخت کابلهای اقیانوسی نیازمند نظارت میکروسکوپی و خطوط تولید غولپیکر است:
فیبرها ابتدا با لایههای محافظ پلیمری نازک پوشانده شده و با رنگهای استاندارد کدگذاری میشوند تا در مراحل بعدی شناسایی شوند.
رشتههای فیبر درون لوله نازک فولادی قرار گرفته و ژل ضدآب با فشار دقیق تزریق میشود. سپس لوله فولادی با لیزر جوش داده شده و قطر آن به ابعاد استاندارد کاهش مییابد.
لایه مسی به دور هسته شکل داده شده و جوشکاری میشود. سپس با استفاده از دستگاههای اکسترودر حرارتی، پلیاتیلن با خلوص بالا به صورت پیوسته روی هسته مسی تزریق میشود تا عایق بینقصی به وجود آید.
دستگاههای عظیم سیمپیچی، رشتههای فولادی ضخیم را با زاویه مشخص روی کابل میپیچند. در نهایت، روکش تار و قیر به آن افزوده میشود.
کابلها پیش از خروج از کارخانه تحت آزمایشهای سنگین قرار میگیرند:
تست نوری OTDR: سنجش افت سیگنال در طول کابل.
تست ولتاژ بالا: بررسی سلامت عایق الکتریکی مس.
تست کشش و فشار هیدرواستاتیک: شبیهسازی شرایط اعماق چند هزار متری دریا.
پس از اتمام فرایند ساخت که ممکن است ماهها طول بکشد، کابلها درون مخازن مدور کشتیهای کابلی (Cable Laying Ships) بارگیری میشوند. این کشتیها مجهز به فناوری ناوبری دینامیک و رباتهای زیرآبی (ROV) هستند. در مناطق ساحلی، کابلها به وسیله ترنچرها (Trenchers) تا عمق ۱ تا ۳ متری زیر بستر شنی دفن میشوند تا از صدمات احتمالی در امان بمانند، اما در فلات اقیانوس مستقیماً روی بستر صاف قرار میگیرند.
کابلهای دریایی شریانهای حیاتی دهکده جهانی هستند. ساخت کابلهای اقیانوسی ترکیبی بینظیر از علم متالورژی، فیزیک نور و مهندسی پلیمر است. مقاومت شگفتانگیز این خطوط ارتباطی تضمین میکند که دادههای دنیای دیجیتال، بدون وقفه و در کسری از ثانیه، از اعماق تاریک اقیانوسها عبور کرده و به مقصد برسند.
کلیه حقوق مادی و معنوی برای تامین برق محفوظ می باشد.
