Cara kerja kabel komunikasi kapal selam lintas samudra

Seluruh planet kita terbungkus erat dalam jaringan kabel dan nirkabel untuk berbagai keperluan. Sebagian besar dari seluruh jaringan informasi ini terdiri dari kabel data. Dan hari ini mereka diletakkan tidak hanya di udara atau di bawah tanah, tetapi bahkan di bawah air. Konsep kabel bawah laut bukanlah hal baru.

Awal penerapan ide ambisius pertama dimulai pada 5 Agustus 1858, ketika negara-negara dari dua benua, Amerika Serikat dan Inggris Raya, akhirnya dihubungkan oleh kabel telegraf transatlantik, yang tetap dalam kondisi baik selama sebulan. , namun segera mulai runtuh dan akhirnya pecah karena korosi. Komunikasi di sepanjang rute baru dipulihkan dengan andal pada tahun 1866.

Empat tahun kemudian kabel dari Britania Raya dipasang ke India, menghubungkan Bombay dan London secara langsung. Para industrialis dan ilmuwan terbaik saat itu berpartisipasi dalam pengembangan proyek: Wheatstone, Thomson, Siemens bersaudara. Meskipun peristiwa ini terjadi satu setengah abad yang lalu, bahkan orang-orang telah membuat jalur komunikasi sepanjang ribuan kilometer.

Karya pemikiran teknik di bidang ini dan lainnya juga berkembang pada tahun 1956.sambungan telepon dengan Amerika juga terjalin. Saluran itu bisa disebut "suara dari seberang lautan", seperti buku berjudul sama karya Arthur Clarke, yang menceritakan kisah pembangunan saluran telepon lintas samudra ini.

Pastinya banyak yang tertarik dengan bagaimana kabel tersebut didesain, dirancang untuk bekerja di kedalaman hingga 8 kilometer di bawah air. Jelas, kabel ini harus tahan lama dan benar-benar tahan air, cukup kuat untuk menahan tekanan air yang sangat besar, tidak rusak baik selama pemasangan maupun penggunaan di masa mendatang selama bertahun-tahun.

Karenanya, kabel harus terbuat dari bahan khusus yang memungkinkan pemeliharaan karakteristik operasional yang dapat diterima dari jalur komunikasi bahkan di bawah beban tarik mekanis, dan tidak hanya selama pemasangan.

Pertimbangkan, misalnya, kabel serat optik Pasifik sepanjang 9.000 kilometer milik Google yang menghubungkan Oregon dan Jepang pada tahun 2015 untuk memberikan kemampuan transfer data sebesar 60 TB/dtk. Biaya proyek adalah 300 juta dolar.

Bagian transmisi kabel optik bukanlah hal yang aneh dalam segala hal. Fitur utamanya adalah perlindungan kabel laut dalam untuk melindungi inti optik yang mentransmisikan informasi selama penggunaan yang dimaksudkan pada kedalaman yang luar biasa, sekaligus meningkatkan masa pakai jalur komunikasi. Mari kita lihat semua komponen kabel secara bergantian.

Lapisan luar isolasi kabel secara tradisional terbuat dari polietilen. Pemilihan bahan ini sebagai pelapis luar tidak disengaja.Polietilen tahan terhadap kelembapan, tidak bereaksi dengan alkali dan larutan garam yang ada di air laut, dan polietilen tidak bereaksi dengan asam organik atau anorganik, termasuk asam sulfat pekat sekalipun.

Dan meskipun perairan samudra dunia mengandung semua unsur kimia dari tabel periodik, polietilen adalah pilihan yang paling dibenarkan dan logis di sini, karena reaksi dengan air dari komposisi apa pun dikecualikan, yang berarti kabel tidak akan rusak. lingkungan.

Polyethylene digunakan sebagai insulasi dan pada saluran telepon antarbenua pertama yang dibangun pada pertengahan abad ke-20. Tetapi karena polietilen saja, karena porositas alaminya, tidak dapat sepenuhnya melindungi kabel, lapisan pelindung tambahan juga digunakan.

Di bawah polietilen adalah film mylar, yang merupakan bahan sintetis berdasarkan polietilen tereftalat. Polyethylene terephthalate secara kimiawi lembam, tahan terhadap lingkungan yang sangat agresif, kekuatannya sepuluh kali lebih tinggi dari polietilen, tahan terhadap benturan dan keausan. Mylar telah menemukan aplikasi yang luas dalam industri, termasuk ruang angkasa, belum lagi banyak aplikasi dalam pengemasan, tekstil, dll.

Di bawah film mylar terdapat angker, yang parameternya bergantung pada karakteristik dan tujuan kabel tertentu. Biasanya jalinan baja padat yang memberikan kekuatan dan ketahanan kabel terhadap beban mekanis eksternal. Radiasi elektromagnetik dari kabel dapat menarik hiu, yang dapat menggigit kabel, dan tertangkap oleh alat pancing dapat menjadi ancaman jika tidak ada alat kelengkapan.

Kehadiran tulangan baja galvanis memungkinkan Anda meninggalkan kabel dengan aman di bagian bawah tanpa perlu memasukkannya ke dalam parit. Kabel diperkuat dalam beberapa lapisan dengan gulungan kawat yang rata, setiap lapisan memiliki arah belitan yang berbeda dari yang sebelumnya. Alhasil, massa satu kilometer kabel semacam itu mencapai beberapa ton. Namun aluminium tidak dapat digunakan karena dalam air laut akan bereaksi dengan pembentukan hidrogen dan ini akan merusak serat optik.

Tetapi polietilen aluminium mengikuti tulangan baja, ia menjadi lapisan pelindung dan kedap air yang terpisah. Aluminopolyethylene adalah bahan komposit aluminium foil dan polyethylene foil yang direkatkan. Lapisan ini hampir tidak terlihat dalam volume besar struktur kabel, karena ketebalannya hanya sekitar 0,2 mm.

Selain itu, untuk lebih memperkuat kabel, terdapat lapisan polycarbonate. Itu cukup kuat saat menjadi ringan. Dengan polikarbonat, kabel menjadi lebih tahan terhadap tekanan dan benturan, bukan kebetulan polikarbonat digunakan dalam produksi helm pelindung. Antara lain, polikarbonat memiliki koefisien muai panas yang tinggi.

Di bawah lapisan polikarbonat terdapat pipa tembaga (atau aluminium). Ini adalah bagian dari struktur inti kabel dan bertindak sebagai pelindung. Di dalam tabung ini terdapat tabung tembaga langsung dengan serat optik tertutup.

Jumlah dan konfigurasi tabung serat optik untuk kabel yang berbeda dapat berbeda, jika perlu, tabung tersebut terjalin dengan benar. Bagian logam dari struktur berfungsi di sini untuk memberi daya pada regenerator, yang mengembalikan bentuk pulsa optik, yang pasti terdistorsi selama transmisi.

Gel tiksotropik hidrofobik ditempatkan di antara dinding tabung dan serat optik.

Produksi kabel serat optik laut dalam biasanya terletak sedekat mungkin dengan laut, paling sering di dekat pelabuhan, karena kabel semacam itu beratnya berton-ton, sementara lebih baik merakitnya dari potongan terpanjang, setidaknya 4 kilometer masing-masing (berat potongan seperti itu adalah 15 ton !!!).

Mengangkut kabel yang begitu berat dalam jarak jauh bukanlah tugas yang mudah. Untuk transportasi darat, platform rel kembar digunakan sehingga seluruh bagian dapat digulung tanpa merusak serat di dalamnya.

Terakhir, kabel tidak bisa begitu saja terlempar dari kapal—ke dalam air. Semuanya harus hemat biaya dan aman. Pertama mereka mendapat izin untuk menggunakan perairan pantai dari berbagai negara, kemudian izin untuk bekerja, dll.

Kemudian mereka melakukan survei geologi, menilai aktivitas seismik dan vulkanik di area peletakan, melihat prakiraan ahli meteorologi, menghitung kemungkinan tanah longsor bawah air dan kejutan lainnya di area tempat kabel akan diletakkan.

Mereka memperhitungkan kedalaman, kepadatan dasar, sifat tanah, keberadaan gunung berapi, kapal yang tenggelam, dan benda asing lainnya yang dapat mengganggu pekerjaan atau memerlukan perpanjangan kabel. Hanya setelah detail yang dikalibrasi dengan hati-hati hingga ke detail terkecil barulah mereka mulai memuat kabel ke kapal dan meletakkannya.

Kabel diletakkan terus menerus. Itu diangkut melalui teluk dengan kapal ke tempat pemijahan, di mana ia tenggelam ke dasar. Alat berat melepaskan kabel pada kecepatan yang benar sambil mempertahankan ketegangan saat perahu mengikuti rute.Jika kabel putus saat pemasangan, dapat diangkat ke atas kapal dan segera diperbaiki.