Вчені успішно протестували технологію, яка перетворює мільйони кілометрів підводних і наземних інтернет-кабелів на чутливі сейсмічні датчики для моніторингу землетрусів, вулканів і повеней. Завдяки лазерним імпульсам звичайні комунікаційні лінії здатні збирати інформацію навіть у космосі.
Як лазери перетворюють інтернет-кабелі на датчики?
Основою розробки стала технологія розподіленого акустичного зондування (DAS). Замість того, щоб фіксувати підземні коливання в одній ізольованій точці, як це робить традиційний сейсмограф, нова система використовує лазерні імпульси. Вони реєструють найменші зміни у вібрації, напрузі або русі землі та води вздовж всього кабелю.
Ефективність методу наочно продемонструвало нещодавнє виверження вулкана Гріндавік в Ісландії. Оптоволоконна мережа дозволила зафіксувати загрозу та оголосити тривогу за 26 хвилин до початку виверження. Це надало місцевим жителям необхідний час для безпечної евакуації.
Крім того, такий підхід є фінансово вигідним. Так, у Каліфорнії встановлено понад 700 традиційних сейсмографів, кожен з яких коштує до 50 000 доларів. Водночас дослідники підключили одне спеціальне лазерне пристрій вартістю 200 000 доларів до 100-кілометрової ділянки звичайного кабелю і отримали обсяг даних, еквівалентний 10 000 стандартних датчиків.
Подібну роботу провели на Канарських островах: там підводний кабель зв’язку довжиною близько 120 кілометрів перетворили на майже 12 000 віртуальних датчиків. Вони змогли уловити ехо океанічних землетрусів на тисячі кілометрів.
Навіщо інтернет-кабелі доставлять на Місяць?
Вчені з Лос-Аламоської національної лабораторії запропонували використовувати цю ж технологію для дослідження Місяця. Вони планують розгорнути оптоволоконні лінії на відстані багатьох кілометрів по місячній поверхні.
Лабораторні випробування з замінником місячного ґрунту показали, що кабелі навіть не обов’язково закопувати – лазерний сигнал залишається чітким.
Проте вчені зазначили: на Місяці немає тектонічних плит, як на Землі, однак там відбуваються потужні “місячні землетруси”.
Для цього існує кілька причин:
Космічні фактори: коливання кори, викликані гравітаційним тяжінням Землі, а також регулярними ударами метеоритів.
Температурний шок: на поверхні Місяця зафіксували значно нижчі температури, ніж вважалося раніше. Вночі вона падає нижче мінус 245 градусів за Цельсієм, а вдень піднімається до 120 градусів. Через такі різкі перепади поверхня Місяця то стискається, то розширюється, що провокує тріщини та коливання.
Додаткові дані з цих датчиків допоможуть вченим точно дізнатися, що міститься всередині супутника – яка його щільність, склад і чи є в його надрах рідина.
Крім того, це сприятиме розумінню історії формування Місяця та забезпечить майбутні космічні місії надійним зв’язком, оскільки ці ж кабелі виконуватимуть свою пряму функцію – надавати інтернет-зв’язок.