دانشمندان در آزمایشگاه ملی فیزیکی (NPL) تکنیک جدیدی را کشف کرده‌اند که می‌تواند کابل‌های برق زیردریایی و مخابراتی را به مجموعه‌ای از حسگرهای محیطی تبدیل کند و دری را برای نظارت گسترده اقیانوس‌ها باز کند.

این یافته‌ها که در مجله Science منتشر شده است، می‌تواند نحوه نظارت بر سیاره خود را با ارائه داده‌های زیست‌محیطی در زمان واقعی از بستر دریا متحول کند.

علیرغم پیشرفت‌های فناوری حسگر، بسیاری از اقیانوس‌های جهان به دلیل هزینه‌های بالا و چالش‌های فنی نصب و نگهداری حسگرهای دائمی کف اقیانوس بدون نظارت باقی می‌مانند. این عدم نظارت شکاف قابل توجهی در داده های ژئوفیزیکی ایجاد می کند و درک ما از ساختار و رفتار دینامیکی زمین را محدود می کند.

تشخیص سونامی

تحقیقات قبلی توسط NPL و شرکای آن نشان داد که کابل‌های زیردریایی را می‌توان به عنوان حسگرهایی برای تشخیص زلزله‌های زیر آب استفاده کرد. با این حال، هر کابل تنها می‌توانست به‌عنوان یک حسگر عمل کند و اندازه‌گیری‌ها به تغییرات در طول کل کابل محدود می‌شد.

تحقیقات جدید نشان می‌دهد که کابل‌های خاصی را می‌توان به آرایه‌ای از حسگرها تبدیل کرد و نه فقط به یک. این تیم شامل محققان دانشگاه ادینبورگ، سازمان زمین شناسی بریتانیا، Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica و گوگل ، این تکنیک را بر روی یک پیوند فیبر نوری زیردریایی به طول 5860 کیلومتر بین بریتانیا و کانادا، ارائه شده توسط EXA Infrastructure آزمایش کردند.

این تیم زلزله‌ها و سیگنال‌های اقیانوسی، مانند امواج و جریان‌ها، را در فواصل منفرد بین تکرارکننده‌ها در سراسر اتصال فراآتلانتیک شناسایی کردند. هر دهانه فیبر نوری به عنوان یک سنسور عمل می‌کند و حداکثر ۱۲ حسگر در طول کابل اجرا می‌شود.

این تحقیق پیشگامانه می تواند به طور بالقوه نظارت بر مناطق وسیعی از کف اقیانوس را که در حال حاضر نظارت نشده است، با تبدیل زیرساخت های مخابراتی زیر آب به مجموعه وسیعی از حسگرهای ژئوفیزیکی امکان پذیر کند.

علاوه بر این، تحقیقات نشان می دهد که این روش می تواند به طور بالقوه برای تشخیص سونامی مورد استفاده قرار گیرد. این فناوری با فعال کردن تشخیص لحظه‌ای زمین‌لرزه‌های سونامی نزدیک‌تر به مرکز زمین‌لرزه‌شان، می‌تواند زمان هشدار اضافی حیاتی را فراهم کند و به طور بالقوه جان انسان‌ها را نجات دهد. تیم تحقیقاتی اکنون قصد دارد این روش را بر روی کابل‌های زیردریایی متعدد، از جمله کابل‌هایی که در مناطق لرزه‌ای فعال‌تر مانند اقیانوس آرام هستند، آزمایش کند.

ما با جوزپه مارا، دانشمند اصلی تحقیقات، NPL، در مورد تکنیک جدید صحبت کردیم.

آیا از نظر تئوری می توان با کابل ها مثلث سازی کرد؟

آره. از کابل های متعدد می توان برای شناسایی ناحیه کانونی زلزله به روشی مشابه با لرزه نگارهای زمینی استفاده کرد. همانطور که ما هر کابل را به جای یک حسگر واحد، به مجموعه‌ای از حسگرها تبدیل می‌کنیم، می‌توانید از قبل با یک کابل، ناحیه مرکزی را تحلیل کنید و وضوح را می‌توان با کابل‌های متعدد بهبود بخشید.

آیا می توان از کابل برای انتقال همزمان داده هایی که جمع آوری می کند استفاده کرد؟

بله، ترافیک داده می تواند در کانال های دیگر همان فیبر وجود داشته باشد. این در واقع در طول آزمایشات ما وجود داشت و این یک جنبه مهم برای گسترش این فناوری به بسیاری از کابل ها در سراسر جهان است. ما از کابلی استفاده کردیم که برای ترافیک اینترنت بین قاره ای است، برای این تحقیق از کابل اختصاصی استفاده نکردیم.

یا فقط می توان از آن به عنوان سنسور استفاده کرد؟

با توجه به موارد فوق، می توان از کابل یکسانی هم برای داده و هم برای سنجش استفاده کرد. هیچ تغییری در زیرساخت کابل زیر آب لازم نیست و به همین دلیل است که این فناوری به طور بالقوه اولین راه حل ممکن برای کمبود داده از کف اقیانوس است (چون سنسورهای دائمی کف دریا نداریم).

بیشتر از TechRadar Pro