Інтернет на дні океану — як передаються дані між континентами за лічені секунди

Чи замислювалися ви, як дані передаються між континентами за лічені секунди? Завдяки підводним кабелям, що прокладені на дні океанів. Вони — основа інтернету, що передають понад 95% міжнародного трафіку. В статті розглядаємо що це таке, як їх прокладають під водою та чому вони важливі.

Що таке підводні кабелі та як вони працюють

Підводні кабелі – це волоконно-оптичні лінії, які прокладаються по дну морів та океанів для передачі даних між країнами та континентами. Вони здатні передавати терабіти інформації щосекунди за допомогою світлових сигналів. Це дозволяє одночасно обслуговувати мільйони користувачів без втрати швидкості.

Наразі у світі понад 600 підводних кабелів загальною довжиною 1,2 мільйона кілометрів. Вони проходять через усі океани, а також стратегічні зони, як-от Суецький канал. Побачити їх можна на світовій мапі підводних кабелів від TeleGeography.

Історія підводних кабелів: від телеграфу до сучасного інтернету

5 серпня 1856 року компанія Atlantic Telegraph Company завершила будівництво першого трансатлантичного телеграфного кабелю. Він складався з мідних провідників, покритих гутаперчею (попередник сучасної гуми), просмоленою коноплею та залізною оболонкою.

Однак через неправильне налаштування напруги електроінженером Уайлдманом Уайтхаусом ізоляція кабелю вийшла з ладу, і він швидко припинив роботу.

У 1866 році на борту пароплава SS Great Eastern був прокладений перший трансатлантичний кабель. 

Протягом наступних років технології підводних кабелів вдосконалювалися. Фахівці розробили вбудовані підсилювачі, щоб сигнал міг поширюватися на більші відстані. З часом телеграф перетворився на телефонію, клапани перетворилися на транзистори, а полімери замінили гуму. Але основна конструкція залишилася незмінною: мідний провідник з водонепроникною ізоляцією та сталевою оболонкою для захисту кабелю.

Як прокладають підводні кабелі

Кабелі містять тонкі оптичні волокна, захищені багатошаровим покриттям від тиску води, рибальського обладнання та природних пошкоджень. Їх прокладають за допомогою спеціальних кабелеукладальних суден.

На мілководді кабелі часто закопують у дно, щоб захистити від пошкоджень. У глибоководних районах — укладають на морське дно. Уздовж маршруту встановлюють повторювачі, які підсилюють сигнал і гарантують стабільність зв’язку на великих відстанях.

Прокладають кабелі різними методами. Це залежить від глибини та території побудови. У прибережних районах, де кабелі більш вразливі до пошкоджень, їхня товщина може досягати діаметра банки газованого напою. На великих глибинах, де ризик пошкоджень менший, кабелі значно тонші — приблизно як маркер.

Інший цікавий факт — їх вага. Наприклад, кабель Marea довжиною 6 600 км, що з'єднує США та Іспанію, важить понад 4 000 тонн, що приблизно дорівнює вазі 32 синіх китів.

А середній термін експлуатації підводного кабелю становить близько 25 років.

Кому належать підводні кабелі

Ранні підводні телеграфні системи були дуже дорогими. Тому їхні послуги були недоступними для більшості людей. Наприклад, у XIX столітті телеграма з 30 слів з Австралії до Великобританії коштувала як тритижнева зарплата. Через це основними користувачами були держава та преса.

Телеграфна передача відбувалася через ретрансляторні станції. Там оператори вручну вводили отримані повідомлення в наступний сегмент кабелю. Через мовний бар’єр в азійських країнах до третини слів у повідомленнях містили помилки. З часом кабельні технології поступово покращувалися, що сприяло зниженню цін та зростанню надійності.

Багато перших підводних кабелів будувалися державами або спеціалізованими компаніями. Під час Першої світової війни Британія взяла контроль над усіма кабельними мережами, що проходили через її територію. А вже у XX столітті підводні кабелі належали національним операторам зв’язку, які працювали під державним контролем.

Проте у 1990-х стрімкий розвиток Інтернету змінив правила гри. Масштабна дерегуляція телеком-ринків дозволила приватним компаніям отримувати права на будівництво підводних кабелів. Це призвело до виходу на ринок незалежних операторів.

Першими серед них стали оптові провайдери інтернету (ISP), наприклад Global Crossing. Згодом до цього сектору приєдналися технологічні гіганти, такі як Google, Facebook (Meta) тощо. Такі компанії і сьогодні продовжують активно інвестувати у власні підводні кабелі.

Що загрожує підводним кабелям

Щороку 100-150 кабелів пошкоджуються, переважно через рибальське обладнання, якорі кораблів або природні катаклізми. Проте останнім часом зростає ризик диверсій.

Також час від часу кабелі перекушують акули — до 5% випадків. Аби цього уникнути, фахівці покривають їх захисним шаром броні. Раніше використовували матеріал гутаперчі. Сьогодні його часто використовують у стоматології.

Найдовший підводний кабель світу

Найдовший підводний кабель у світі будується компанією Meta. Це новий проєкт під назвою Project Waterworth. Його довжина становитиме понад 50 000 кілометрів, що перевищує довжину екватора Землі (близько 40 075 км). Кабель з'єднає п'ять континентів: США, Бразилію, Індію, Південну Африку та інші стратегічні точки. В основі проєкту — інноваційна архітектура з 24-парними волоконно-оптичними кабелями.

Чи можуть супутники замінити підводні кабелі

Супутниковий інтернет може тимчасово замінювати підводні кабелі, як це сталося після пошкоджень у Червоному морі. Проте навіть найсучасніші супутники мають високу затримку та низьку пропускну здатність, тому найближчим часом основний інтернет-трафік залишатиметься на підводних кабелях.