Kabel na dnie

Kable na dnie mórz i oceanów to oczywiście nie wynalazek współczesności. Pierwszy podwodny przewód położono na dnie kanału La Manche w 1850 roku. Chodziło o bezpośrednią komunikację telegraficzną pomiędzy Francją i Anglią. Choć sprawie nadano rozgłos i rangę wydarzenia niemalże epokowego, okazało się, że kabel nie działa. W czasie kładzenia na dnie musiał się zerwać. Pierwszą informację miał dostać francuski cesarz Napoleon III. Nie dostał.


W 80 sekund dookoła świata


Później wcale nie było lepiej, ale mówiąc szczerze, kładzenie kabli pod wodą to bardzo trudne zadanie. Wydaje się banalnie proste, wystarczy na pokładzie statku rozwijać kabel z dużej szpuli. W rzeczywistości sprawa jest skomplikowana. Podwodne przewody muszą być bardzo grube i wytrzymałe. Powinny mieć dużą izolację, bo nie da się ich łatwo wymienić. No i leżą w słonej wodzie, która ma silnie korozyjne właściwości. Gdy połączenie ma kilkanaście, a nawet kilkadziesiąt kilometrów, sprawa jest prosta, ale gdy ma kilka tysięcy? Pierwsze bezpośrednie połączenie telegraficzne pomiędzy Europą a USA otworzono w 1858 roku. Kilometr przewodu ważył pół tony, a całość – kilka tysięcy ton! Nie ma się co dziwić. Kabel miał siedem niezależnych izolowanych drutów miedzianych, całość była jeszcze raz izolowana i włożona w specjalną osłonę. Powszechnie uważano, że taki przewód jest niezniszczalny. Kabel kładziono na dnie Atlantyku aż pięć razy! Gdy w końcu się udało, połączenie działało tylko kilka dni. Jedną z pierwszych depesz była ta wysłana przez brytyjską królową Wiktorię do prezydenta USA Abrahama Lincolna. Królowa gratulowała prezydentowi bezpośredniego połączenia telegraficznego. Niestety, po zaledwie kilku dniach połączenie zostało zerwane. Być może przewód miał uszkodzoną izolację, a słona woda morska dokonała reszty? Trudno powiedzieć. W 1871 roku Europa miała połączenia telegraficzne ze wszystkimi kontynentami. Przepustowość tych połączeń była wręcz oszałamiająca! Na przesłanie jednego słowa potrzebowały 10 minut. To była rewolucja. Wcześniej przesłanie listu z Europy do USA zajmowało kilka tygodni, a z Europy do Indii parę miesięcy. Z pierwszymi bezpośrednimi połączeniami telegraficznymi ten czas skrócono do zaledwie kilku godzin! A to był dopiero początek. W pierwszych latach XX wieku przepustowość wzrosła do 120 słów na minutę. W 1924 roku brytyjski król Jerzy V w czasie wystawy światowej postanowił sprawdzić, jak długo będzie trwał bieg wiadomości dookoła świata. Wysłał telegram do samego siebie. Ten rzeczywiście obiegł glob i wrócił z drugiej strony po... 80 sekundach. To było zaledwie 50 lat po tym, jak Juliusz Verne wydał (bodaj najbardziej znaną) swoją książkę „W osiemdziesiąt dni dookoła świata”. Te 80 sekund dla ówczesnych to był... kosmos. Ten moment jest chyba jednym z najlepszych symboli początku rewolucji telekomunikacyjnej.


Natura to wróg internetu


Pierwsze transatlantyckie połączenie telefoniczne otworzono w 1956 roku. Dzisiaj brzmi to jak bajka, ale dzięki niemu można było prowadzić równocześnie aż, albo tylko, 36 rozmów. To było zaledwie 60 lat temu! Ale potem poszło już szybko, bo zaledwie 10 lat po położeniu tej linii w laboratorium przetestowano światłowód. Pierwszy odcinek połączenia komercyjnego, który wykorzystywał technologię światłowodową, uruchomiono w 1980 roku. Świat nie był już taki sam. Ciężkie i grube kable miedziane zastępowano lekkimi światłowodami. Pierwszym światłowodem rozciągniętym pomiędzy USA a Europą mogło „biec” aż 40 tysięcy rozmów telefonicznych równocześnie. Lata 90. to początek boomu internetu. Światłowody były wręcz idealnym jego nośnikiem. Ziemia została dosłownie opleciona światłowodami. Im lepsza transmisja, tym większe apetyty. Nie chodziło już o to, by przesłać e-mail, ale żeby zobaczyć stronę WWW. Na portalach zaczęły pojawiać się zdjęcia, a potem filmy.

To wymagało zwiększenia transmisji. A potem wymyśliliśmy oglądanie wideo bez kompresji, na żywo. I telewizję na żywo. Liczba kabli rosła i choć wydawać by się mogło, że technologia satelitarna przejmie część internetowego ruchu, ten wciąż w 99 proc. zależy od kabli położonych na dnie oceanów. Dlaczego? Bo jest ich więcej, bo są tańsze i bardziej niezawodne. Są też szybsze i bardziej pojemne. Nie oznacza to jednak, że od połowy XIX wieku, kiedy położyliśmy pierwszy podwodny kabel, rozwiązaliśmy wszystkie problemy podwodnych połączeń. Te główne problemy są nierozwiązywalne, głównie dlatego, że leżą po stronie natury. Trzęsienie ziemi, do jakiego doszło na dnie Oceanu Indyjskiego w 2006 roku, pozbawiło część mieszkańców Azji i Afryki internetu na kilkanaście dni. Banki i firmy notowały ogromne straty. Kataklizm zerwał wtedy kilka światłowodów internetowych. Nie trzeba było kłaść nowych, ale trochę potrwało, zanim udało się naprawić te uszkodzone. Trzęsienie ziemi to jeden z głównych wrogów internetu. Inne to podwodne lawiny czy wybuchy wulkanów. Podmorskie kable przecinają uskoki tektoniczne, miejsca aktywne wulkanicznie, podwodne grzbiety i pasma gór. Wbrew pozorom więcej niebezpieczeństw czyha na podwodną sieć internetową na płytkich akwenach niż na głębokich oceanach. Duży ruch statków zasadniczo zwiększa ryzyko zerwania kabla np. przez kotwicę. Pamiętajmy też o rybołówstwie. Ciągnięte za trałowcem sieci bardzo łatwo mogą uszkodzić przewód. Dlatego w płytkich akwenach, cieśninach czy miejscach szczególnego natężenia ruchu kable podwodne zakopuje się w morskim dnie. To zmniejsza ryzyko uszkodzenia, ale nie likwiduje go. Na ruchliwych szlakach dość często zdarza się, że kotwice dużych statków zrywają podwodne kable. Gdyby nie to, że tam, gdzie pływa dużo statków, jest też więcej podwodnych kabli, takie zerwanie mogłoby oznaczać przerwę w dostawie internetu. 


Wciąż za mało


Ile jest wszystkich internetowych kabli na dnie mórz i oceanów? Nie sposób policzyć. Tych głównych, które łączą pomiędzy sobą kontynenty, tych, które można by nazwać głównym szkieletem sieci internetowej całej planety, jest prawie 300. Z tej liczby nieco ponad 20 to kable, które choć położone, nie są jeszcze używane. Są czymś w rodzaju zapasu na czarną godzinę. W każdym momencie użytkowane połączenie może ulec zniszczeniu. Naprawa uszkodzonego połączenia może trwać długie tygodnie. Położenie nowego – nawet miesiące. Niektóre części świata połączone są z globalną siecią zaledwie kilkoma przewodami. Czy ktoś wyobraża sobie działanie nowoczesnej gospodarki bez sieci teleinformatycznych? Stąd w najbardziej newralgicznych miejscach na morskim dnie pociągnięte są kable zapasowe. Na przykład w okolicach Hawajów, na terenie silnie sejsmicznym i wulkanicznym, krzyżuje się aż kilkanaście ważnych podmorskich kabli. Innym newralgicznym miejscem na mapie świata jest Cieśnina Gibraltarska, na której dnie znajdują się trzy strategiczne kable transmitujące dane z Europy Północnej do Japonii. Gibraltar to także region sejsmiczny. Gdyby kable zostały przerwane, tracimy główne połączenie internetowe pomiędzy Europą, Afryką i Azją. 
Wróćmy do dodatkowych, nieużywanych połączeń. Te mogą być włączone, gdy uszkodzeniu ulegnie któraś z głównych nitek światowego internetu. Ale mają one jeszcze jedną funkcję. Są w zapasie na wypadek wciąż rosnących apetytów użytkowników sieci. W ciągu ostatnich 10 lat ilość przesyłanych siecią danych wzrosła trzykrotnie. A to z grubsza oznacza, że potrzeba trzykrotnie więcej kabli światłowodowych. W rzeczywistości te, które się buduje, mają dość spory zapas, ale nie ulega wątpliwości, że nawet on z czasem topnieje. Dodatkowe przewody są zabezpieczeniem, marginesem, który zawsze można wykorzystać, gdy istniejące połączenia okażą się niewystarczające. A to, że się okażą, jest pewne!


Ciekawostki


• Sygnał w światłowodach porusza się z prędkością 99,7 proc. prędkości światła. To znaczy, że całą kulę ziemską obiega w nieco ponad jedną dziesiątą część sekundy.
 • Zwierzętami, które szczególnie upodobały sobie niszczenie podwodnych kabli internetowych, są rekiny. Może z powodu pola elektromagnetycznego, które emitują kable? 
• Urządzenia podwodne przez lata były obiektem zainteresowań szpiegów. Choć nie jest to proste, odpowiednie urządzenie jest w stanie przechwycić informacje transmitowane podwodnym kablem .
• Najdłuższy podwodny kabel (SEA-ME-WE 3) ma 39 tysięcy kilometrów i łączy Europę, Afrykę, Azję oraz Australię.