У ученых есть план превратить Землю в гигантскую обсерваторию
Волоконно-оптические кабели тянутся через океаны и петляют под землей, обеспечивая связь с нашими системами связи, и ученые считают, что эта обширная сеть инфраструктуры может быть использована по-другому: для наблюдения за поверхностью Земли снизу.
В частности, 1,2 миллиона километров (более 745 000 миль) существующего оптоволоконного кабеля можно было бы объединить со спутниками и другими инструментами дистанционного зондирования для наблюдения за всем земным шаром в режиме реального времени.
Можно отслеживать бури и землетрясения. таким образом, предлагает команда, стоящая за идеей, а также корабли и киты, проходящие через моря. Сеть может быть даже использована для обнаружения поврежденных трубопроводов.
«Это может стать глобальной обсерваторией, которая изменит правила игры в области наук об океане и Земле», – говорит геофизик Мартин Ландро из Норвежского научного университета. и технология (NTNU).
Мониторинг будет осуществляться с помощью возможностей акустического зондирования волоконно-оптических кабелей. Любые изгибы кабелей, вызванные звуковыми волнами или реальными волнами, могут быть обнаружены и интерпретированы для измерения движения.
Это было продемонстрировано некоторыми из той же команды в прошлом году при отслеживании китов в Арктике. В течение 44 дней в 2020 году ученые смогли обнаружить более 800 звуков китов через подводный кабель длиной 120 километров (75 миль). Они также обнаружили сильный шторм на расстоянии 13 000 километров (8 078 миль).
Все это стало возможным благодаря установке, известной как распределенное акустическое зондирование (DAS), и устройству, называемому опросчиком. Устройство опроса посылает импульс света по оптоволоконному кабелю, который затем обнаруживает и точно измеряет любое изгибание.
«Эта технология существует уже давно, — говорит Ландро. «Но за последние пять лет он сделал огромный шаг вперед».
«Теперь мы можем использовать его для мониторинга и измерения акустических сигналов на расстоянии от 100 до 200 километров. новинка.»
Есть ограничения: результаты, выдаваемые системой, содержат много шума, а это означает, что выделить сигналы сложнее, чем, скажем, сейсмометрами. Вот тут-то и появляются другие сенсорные устройства, такие как спутники, чтобы добавить дополнительный контекст.
Эта технология также постоянно совершенствуется. Прямо сейчас следователи DAS не могут «видеть» прошлые компоненты внутри волоконно-оптических кабелей, используемых для передачи сигналов, но исследователи усердно работают над преодолением этого ограничения.
И команда также стремится подчеркнуть, что его всемирная сеть наблюдений будет служить дополнением к другим системам, а не заменой им. Поскольку эта кабельная система очень обширна, потенциальное количество результатов может быть огромным.
«Эксперимент DAS по обнаружению и наблюдению за китами демонстрирует совершенно новое использование такого рода волоконно-оптической инфраструктуры, что приводит к превосходным, уникальным науки», — говорит Ландро.
Исследование опубликовано в Scientific Reports.
