تصور کنید کنسرتی در لندن در حال برگزاری است و شما در واشنگتن یا توکیو به صورت زنده آن را تماشا می‌کنید. آنچه این امکان را برایتان فراهم می‌کند، شبکه‌ای از کابل‌های زیردریایی است که بر سطح سرد و تاریک کف اقیانوس قرار گرفته‌اند و تصاویر و صدا را با سرعت نور از طریق دسته‌ای از فیبرهای شیشه‌ای که به نازکی موهای شما هستند، ارسال می‌کنند.

این کابل‌ها پدیده‌هایی حیرت‌آورند. سریعترین این کابل‌ها، کابل Amitie است که توسط متا، مایکروسافت و دیگران تامین می‌شود و توانایی جابجایی ۴۰۰ ترابیت در ثانیه را دارد که این ۴۰۰ هزار برابر سریع‌تر از پهنای باند اینترنت خانگی شماست.

با این وجود کابل‌های زیردریایی، فناوری نسبتا پائینی دارند؛ این کابل‌ها با قیر پوشانده شده و توسط کشتی‌ها و با همان فرآیندی که در دهه ۱۸۵۰ برای کشیدن اولین کابل تلگراف ماوراء اقیانوس اطلس استفاده شده بود، مورد استفاده قرار می‌گیرند.

این در حالی است که این روزها ماهواره‌های ارتباطی (از جمله استارلینک اسپیس ایکس) هرروزه اهمیت بیشتری پیدا می‌کنند ولی کابل‌های زیردریایی همچنان محور تجارت و ارتباطات جهانی هستند و بیش از ۹۹ درصد از ترافیک اینترنت بین قاره‌ای را بر عهده دارند. یک شرکت تحلیلی به نام TeleGeography که تجارت را ردیابی می‌کند، از ۵۵۲ کابل زیردریایی موجود و برنامه‌ریزی شده اطلاع دارد و با گسترش اینترنت به هر گوشه از جهان، انتظار می‌رود که تعداد این کابل‌ها هم تدریجا افزایش بیابد.

احتمالا در جریان هستید که غول‌های تکنولوژی از جمله متا، مایکروسافت، آمازون و گوگل، مغز اینترنت را رهبری می‌کنند. این کمپانی‌ها (که hyperscalers نامیده می‌شوند) صدها مرکز داده متشکل از میلیون‌ها سرور دارند و سیستم عصبی اینترنت را نیز اداره می‌کنند.

آلن مولدین، تحلیلگر شرکت TeleGeography گفته:« تمام شبکه کابل‌های زیردریایی مایه حیات اقتصاد است. ما از این طریق ایمیل می‌فرستیم و تماس‌های تلفنی و ویدیوهای یوتیوب و تراکنش‌های مالی را برقرار و ارسال می‌کنیم.» دو سوم ترافیک دنیا از طریق hyperscalers می‌آید و تقاضای داده کابل‌های دریایی این hyperscalersها سالانه ۴۵ تا ۶۰% افزایش می‌یابد.

تقاضای داده‌های این کمپانی‌ها، تنها برای به نمایش گذاشتن نیازهای محتوایی خودشان مثل عکس‌های اینستاگرام و ویدیوهای یوتیوب در سراسر دنیا نیست و این کمپانی‌ها معمولا کسب و کارهای رایانش ابری، مثل خدمات وب سایت آمازون یا مایکروسافت آزور را که زیربنای عملیات جهانی میلیون‌ها کسب و کار هستند را نیز اداره می‌کنند.

برایان کویگلی که بر شبکه‌های زیردریایی و زمینی گوگل نظارت می‌کند دراین باره گفته:« از آنجا که عطش جهانی برای محتوا در حال افزایش است، به این نیاز است تا زیرساخت‌هایی برای ارائه آن در اختیار باشد.»

اولین کابل‌های زیردریایی مسیرهای ارتباطی اصلی مثل لندن تا نیویورک را پوشش می‌دادند. این مسیرها همچنان حیاتی هستند ولی مسیرهای جدیدتر نیز تعبیه شده‌اند. اینها بخشی از تحول تدریجی ارتباطات زیردریایی است که درحال تبدیل شدن به شبکه‌ای سراسری هستند. یعنی تدریجا کابل‌های زیردریایی، به رغم هزینه‌های بالا و فناوری عجیب‌شان شبیه بقیه اینترنت می‌شوند.

نگرانی های موجود

از آنجا که بشیتر ترافیک اینترنت از کابل‌های زیردریایی عبور می‌کند، نگرانی‌هایی نیز دراین رابطه وجود دارد. خرابکاری انفجاری سال گذشته خطوط لوله گاز طبیعی نورداستریم ۱ و۲ که روسیه و اروپا را به هم وصل می‌کرد، از نظر لجستیکی به مراتب دشوارتر از قطع کردن کابل‌های اینترنت بود. یکی از متحدان ولادیمیر پوتین گفته که کابل‌های زیردریایی، گزینه منصفانه‌ای برای حمله هستند.

تایوان ۲۷ اتصال کابل زیردریایی دارد که ارتش چین ممکن است آنها را به عنوان اهداف وسوسه کننده‌ای برای حملات احتمالی ببیند.

چنین خطراتی وجود دارند: عملکرد اینترنت ویتنام به خاطر قطع شدن پنج کابل آن در ماه‌های گذشته آسیب زیادی دید و انفجار آتشفشانی در جزیره تونگا برای چند هفته‌ای ارتباطات در این منطقه را قطع کرد.

دلایل گسترش کابل‌های زیر دریا

با این وجود مزایای این کابل‌ها به مراتب بیشتر از مضرات آن است. مزایایی چه در اقتصاد کلان و چه صرفا شخصی. این شبکه جدید کابل‌ها امروزه بیش از ۱۴۰۰۱۳۰ کیلومتر طول دارند و هرروزه کشورهای بیشتری برای پیوستن به آن ترغیب می‌شوند. این امر اینترنت را برای همه ما بهتر و انعطاف‌پذیرتر می‌کند.

مزایای اقتصادی بهره‌گیری از کابل‌های زیر دریا برای اینترنت بسیار زیاد است. پیوندهای کابلی زیردریا به منزله سرعت بیشتر اینترنت، قیمت‌های پائین‌تر، افزایش ۳ تا ۴ درصدی اشتغال و ۵ تا ۷ درصدی فعالیت‌های اقتصادی خواهد بود.

منشا ارتباطات زیردریا

کابل‌های امروزی تا ۲۵۰ ترابیت در ثانیه داده ارسال می‌کنند. اما فناوری آنها به دهه ۱۸۰۰ برمی‌گردد. زمانی که دانشمندان و مهندسانی مثل ورنر زیمنس دریافتند که می‌توان کابل‌های تلگراف را از زیر رودخانه‌ها، کانال مانش و دریای مدیترانه عبور داد. در ابتدا بسیاری از کابل‌های اولیه از کار افتادند و در بسیاری از مواقع وزن کابلی که در کف اقیانوس قرار داده می‌شد، کابل را نصف می‌کرد. اولین پروژه کابل در اقیانوس اطلس که موفقیت‌آمیز بود در سال ۱۸۵۸ انجام شد و تنها ۳ ماه دوام آورد و فقط می‌توانست یک کلمه در دقیقه ارسال کند.

ولی سرمایه‌گذارانی که به دنبال درآمدزایی از ارتباطات سریع بودند، توانستند این فناوری را توسعه دهند. خلوص مس، انتقال سیگنال‌ها را بهبود بخشید و پوشش قوی‌تر کابل‌ها، مانع از شکستن آنها شد. تماس‌های تلفنی در نهایت جایگزین پیام‌های تلگراف شدند و یک کابل ترانس آتلاتنیک در سال ۱۹۷۳ می‌توانست همزمان ۱۸۰۰ مکالمه را انجام دهد. در سال ۱۹۸۸، بهره‌گیری از رشته‌های فیبر نوری به جای سیم‌های مسی، باعث شد تا ظرفیت تماس‌های همزمان به ۴۰ هزار تماس برسد.

کابل‌های زیردریا چطور کار می‌کنند؟

خطوط فیبرنوری، داده‌ها را به شکل پالس‌های نور لیزر منتقل می‌کنند؛ دقیقا مثل خطوط فیبرنوری زمینی. استفاده از فرکانس‌های متعدد نور (رنگ‌ها) بدین معناست که داده‌های بیشتری را می‌توان همزمان ارسال کرد. تجهیزات شبکه در ساحل و در دو انتهای کابل، داده‌ها را برای انتقال در نور رمزگذاری کرده و بعد از دریافت داده‌ها، آنها را رمزگشایی می‌کنند.

فیبرنوری برای انتقال سریع باند پهن و انتقال داده‌های طولانی مدت فوق‌العاده است و البته محدودیت‌هایی نیز دارد و به همین خاطر است که هر چند کیلومتر، یک برآمدگی بزرگی در کابل وجود دارد تا قدرت سینگال را بهبود ببخشد.

نصب کابل‌های زیردریایی

کمپانی‌هایی که کابل‌ها را نصب می‌کنند، کار را با انتخاب مسیر و بررسی آن برای دور زدن مشکلات دریایی از جمله حفاظت‌های طبیعی، معضلات کف دریا و موقعیت سایر کابل‌ها آغاز می‌کنند. وقتی چند کشور و چندین شرکت مخابراتی درگیر ماجرا هستند، یافتن یک مسیر مناسب و دریافت مجوزهای رسمی کار پیچیده‌ای خواهد بود. کابل‌ها هم به تدریج با کشتی‌های تخصصی حمل می‌شوند و نصب این کابل‌ها مثل بادبادک هوا کردن در یک روز بادی، آسان نیست.

رشته‌های فیبرنوری باریک هستند ولی کابل‌های زیر دریا ضخیم‌تر، سنگین‌تر و حجیم ترند. آنها در سیلندرهای فلزی حفاظت می‌شوند و کابل‌ها را در حین جابجایی از ساحل به کشتی و از یک کشتی به کشتی دیگر محافظت می‌کنند. در سه تانکر یک کشتی می‌توان ۵۰۰۰ تن کابل را حمل کرد. بارگیری و حمل کابل‌ها نیز داستان خودش را دارد؛ چرا که با شروع نصب، باید انتهای کابل در بالای سیم پیچ قرار بگیرد و قبل از بارگیری در کشتی، باید کابل‌ها به ترتیب خاصی چیده شده و به همان ترتیب مورد استفاده قرار بگیرند.

در عین حال تعیین زمان نصب نیز دغدغه‌های خاص خودش را دارد و علاوه بر درنظر گرفتن شرایط آب و هوایی، باید مسائل دیگری را نیز در نظر گرفت. در نهایت کابل‌ها با یک خیش (دستگاه شخم ویژه) که در پشت کشتی یدک می‌شود، در کف دریا دفن می‌شوند. در اقیانوس‌های عمیق‌تر که تجهیزات ماهیگیری و لنگرها زیاد نیست، نیاز به محافظت از کابل‌ها کمتر احساس می‌شود و به‌راحتی کابل‌ها در کف دریا رها می‌شوند.

تعمیرات کابل‌ها در زیر دریا

تعمیر کابل‌های زیردریا حسابی سخت هستند و معمولا هر سه روز یکبار، یکی از این کابل‌ها قطع می‌شوند. مقصر اصلی این اتفاق که تقریبا حدود ۸۵% از قطعی‌ها را باعث می شود، تجهیزات ماهیگیری و لنگر کشتی‌ها هستند. گاهی وقت‌ها کشتی‌ها برای فرار از طوفان، در وسط اقیانوس لنگر می‌اندازند ولی طوفان کشتی را کشیده و لنگر آنها نیز کشیده می‌شود. یکی دیگر از دلایل بریدگی کابل‌ها، پدیده‌های طبیعی مثل زلزله یا رانش گل است. مثلا چندی پیش در تونگا، اتصال کابل زیردریایی براثر فوران آتشفشانی قطع شد. یا طوفان سندی در سال ۲۰۱۲ باعث شد تا ۱۱ تا از ۱۲ کابل پرظرفیتی که آمریکا و اروپا را به هم وصل می‌کردند، قطع شود.

بیشتر این قطعی‌ها در نزدیکی خشکی که ترافیک قایق‌ها بیشتر وآب کم عمق‌تر است رخ می‌دهد. در آنجا کابل‌ها با زره و فلز پوشانده شده و در کف دریا دفن می‌شوند؛ اما با این وجود باز هم شاهد قطع شدن کابل‌ها خواهیم بود. طبق گفته یکی از مقامات گوگل، در هر لحظه معمولا بیش از ۱۰ کابل درسراسر جهان قطع می‌شوند وبدترین فصل برای این قطعی‌ها ، به دلیل شرایط سخت‌تر آب و هوایی و فعالیت‌های ماهیگیران بین اکتبر تا دسامبر است.

اپراتورهای کابل‌ها به راحتی می‌توانند مکان قطعی کابل را مشخص کنند ولی کشتی‌های تعمیر معمولا باید مجوزهای دولتی برای این کار دریافت کنند. تعمیرات به طور متوسط دو هفته طول می‌کشد ولی مثلا روند تعمیرات بعد از زلزله فوکوشیما در سال ۲۰۱۱ دو ماه به طول انجامید.