Кілометри оптоволоконних кабелів зараз простягаються через океани та під землею, щоб забезпечити функціонування наших комунікаційних систем, але вчені вважають, що цю величезну мережу можна застосувати ще й в іншій сфері – для спостереження за земною поверхнею.
Зокрема, 1,2 млн км оптоволоконного кабелю можна було б об’єднати зі супутниками та іншими інструментами дистанційного зондування для моніторингу всієї земної кулі в режимі реального часу. Автори ідеї припускають, що таким чином можна буде відстежувати шторми та початок землетрусів, а також кораблі та китів, що проходять через моря. Мережа потенційно може бути використана навіть для виявлення пошкоджених трубопроводів.
«Це може стати глобальною обсерваторією, яка змінить правила гри в науках про океан-землю», – каже геофізик Мартін Ландро з Норвезького університету науки та технологій. Моніторинг здійснюватиметься за допомогою акустичного зондування оптоволоконних кабелів. Будь-які вигини кабелю, які спричиняють звукові хвилі або власне хвилі, можна вловити та інтерпретувати, щоб вимірювати рух.
«Демоверсія» вже була продемонстрована тією ж командою, коли вчені відстежували китів в Арктиці. Протягом 44 днів вчені змогли виявити понад 800 китових вокалізацій за допомогою підводного кабелю довжиною 120 км, а заразом виявили ще й сильний шторм на відстані 13 тис. км. Все це стало можливим завдяки процесу, відомому як «Розподілене акустичне зондування» (Distributed Acoustic Sensing, або DAS), і пристрою під умовною назвою «дознавач» (interrogator). Пристрій посилає імпульс світла по оптоволоконному кабелю, який потім виявляє і точно вимірює будь-яке вигинання.
«Ця технологія існує вже давно, – каже Ландро. – Але за останні п’ять років вона зробила величезний крок вперед. Тож тепер ми можемо використовувати її для моніторингу та вимірювання акустичних сигналів на відстані до 100-200 км. Це вже щось новеньке». Існують і певні обмеження – результати, отримані системою, містять багато шуму, а це означає, що виокремити сигнали складніше, ніж, скажімо, за допомогою сейсмометрів. Ось тут і з’являються інші сенсорні пристрої, як-от супутники, які додаватимуть контекст.
Команда прагне підкреслити, що їхня всесвітня мережа спостереження буде доповненням до інших систем, а не їхньою заміною. Оскільки оптоволоконні кабелі розгалужені, потенційна кількість знахідок може бути величезною. «Експеримент із зондуванням DAS і спостереженням за китами демонструє абсолютно нове використання такого типу волоконно-оптичної інфраструктури, що призводить до чудових, унікальних наукових результатів», – каже Ландро.
Також цікаво: