光纜:潛伏海底，直擊未來

撰文/羅洪斌

光纜:潛伏海底，直擊未來

撰文/羅洪斌

屢敗屢戰(zhàn)的海底光纜鋪設(shè)史

有史以來第一條海底纜線是在1850年英法之間鋪設(shè)的，由 約翰·沃特金·布萊特的盎格魯-法國電報公司開設(shè)了一條穿越英吉利海峽的電纜。那時候的電纜，制作非常粗糙，打個不恰當(dāng)?shù)谋确剑拖袷请S手用紙卷成的卷煙，沒有其他任何保障。直到1851年11月13日，人們才鋪設(shè)了真正保護(hù)核心的纜線。1852年，大不列顛及愛爾蘭被連接在一起。同年海底電報公司第一次用纜線將倫敦和巴黎聯(lián)系在了一起。1853年，英格蘭用了一個纜線迫不及待地橫跨北海，把荷蘭加了進(jìn)來。

1858年賽勒斯由西場，他們喋喋不休地說服英國工業(yè)家基金那些死腦筋的家伙們嘗試鋪設(shè)一個跨大西洋的亞歐3號國際海底光纜的電報電纜。從一開始這個項目就技術(shù)不完善，以至于這條線路才用了3個禮拜就徹底地廢掉了。

1859年9月1日，發(fā)生了無線電通信史上著名的“卡林頓事件”。太陽風(fēng)暴爆發(fā)，對無線電產(chǎn)生巨大干擾，使得各地?zé)o線電機(jī)器徹底毀壞。相比較無線電通信，海底光纜對太陽風(fēng)暴的抵抗則更勝一籌。自此，無線電通信和海底光纜通信拉開了競爭的序幕。在著名的英國科學(xué)家兼科幻作家A.C.克拉克天馬行空般的預(yù)言下，無線電通信領(lǐng)域建立了“全球同步衛(wèi)星通信系統(tǒng)”。

1859年9月1日，發(fā)生了無線電通信史上著名的“卡林頓事件”。太陽風(fēng)暴爆發(fā)，對無線電產(chǎn)生巨大干擾，使得各地?zé)o線電機(jī)器徹底毀壞

小貼士1：

卡林頓事件：

1859年9月1日早晨，英國天文愛好者卡林頓觀測太陽黑子時首次觀測到了太陽耀斑。另一位英國天文學(xué)家霍奇森佐證了卡林頓的發(fā)現(xiàn)。人們稱這次事件為“卡林頓事件”。就在卡林頓觀測到太陽耀斑爆發(fā)后的幾分鐘內(nèi)，英國格林尼治天文臺和基烏天文臺都測量到了地磁場強(qiáng)度的劇烈變動。在17.5小時以后，隨著太陽風(fēng)暴的呼嘯而至，地磁儀的指針因超強(qiáng)的地磁強(qiáng)度變化而跳出了刻度范圍。屆時，各地電報局電報機(jī)的操作員驚恐地報告說他們的機(jī)器在閃火花，甚至電線也被熔化了。就在當(dāng)天夜里，天空中五顏六色的北極光一直向南彌漫到古巴和夏威夷的近赤道地帶。研究人員認(rèn)為，“卡林頓事件”的強(qiáng)度是有記錄以來地球所經(jīng)歷過的最強(qiáng)的太陽風(fēng)暴。

海底光纜，潛伏在海下伺機(jī)出擊，其目標(biāo)是深不可測的未來

鋪設(shè)海底纜線的技術(shù)在1 8 6 6年終于得到了提高，被困難與挫折搞得一個頭兩個大的技術(shù)人員們終于開竅，發(fā)明了專用的布纜船來鋪設(shè)大西洋海底線纜，方法是由兩條布纜船反向行駛，將電纜逐條焊接，在倒退中把線纜放下到幾千米深的海底，就這樣困獸猶斗地同驚濤駭浪搏斗了1年多才完成第一個成功跨越大西洋的線纜工程。但是直到1 9 6 9年互聯(lián)網(wǎng)出現(xiàn)，才為無線電通信和海底纜線相結(jié)合提供了開端。

真正的光纜則是1988年在美國與英國、法國之間鋪設(shè)的洲際海底光纜（TAT-8）系統(tǒng)，整個長度約6700千米。這條光纜中包裹著3對光纖，每對的激光傳輸速率是每秒280兆，中繼站距離是67千米。隨著第一條跨越大西洋的海底光纜貫通，海底光纜通信時代正式開始。1989年，橫跨太平洋的洲際海底光纜（全長13200千米）也一鼓作氣地建設(shè)成功。

與其說是海底光纜鋪設(shè)史，不如說是海底光纜維修史來得更貼切。

人類不屈不撓地在海底鋪設(shè)光纜，達(dá)到了屢戰(zhàn)屢敗、屢敗屢戰(zhàn)的程度，對海纜的維修已經(jīng)成了像修補(bǔ)汽車剮蹭一樣的家常便飯。譬如，層出不窮的海底地震、臺風(fēng)，還有漁船的拖網(wǎng)以及船錨，再加上鯊魚，都會對海底光纜造成一定的破壞。如果發(fā)生戰(zhàn)爭，海底光纜也有可能遭到對手破壞。如果是漁船造成的損傷，一般只涉及一根海纜，損失相對來講要小一些。一旦發(fā)生海底地震，基本上會多條海底電纜同時受損，有可能導(dǎo)致區(qū)域性互聯(lián)網(wǎng)和長途電話服務(wù)的中斷，所造成的損失將不可估量。盡管如此，海底光纜還是承擔(dān)了整個互聯(lián)網(wǎng)90%的數(shù)據(jù)流量。

先從人為損害因素說起，2003年10月24日上午9時50分，因一艘漁船起錨時的拉拽，導(dǎo)致通往崇明島的海底光纜被意外拉斷。這一損害造成崇明島上至少3萬有線電視用戶連續(xù)4天無法接收信號。對此類光纜斷裂的維護(hù)大體有兩個要求，一個是規(guī)范船只航行管理，而另一個就是加強(qiáng)對光纜的防護(hù)。因此，許多海底光纜被加裝上了“鎧裝”。

2008年12月19日上午，“法國電信”連接歐洲與中東之間的海底電纜有3條發(fā)生了斷裂，造成了亞歐及中東之間的電話通信完全中斷。中斷發(fā)生在西西里外海、意大利與突尼西亞之間，連接西西里至埃及的區(qū)域，所以印度也跟著倒霉。由于事發(fā)在圣誕節(jié)前夕，這就意味著有很多人過不好這個圣誕節(jié)了。法國電信急速下令麾下在地中海地區(qū)待命的維修船“芮孟克羅茲”號前往搶修。“芮孟克羅茲”號的船員只能期望圣誕老人的馴鹿車能安全地降落在驚濤駭浪中的甲板上。

自然損害的原因通常是無法預(yù)測的。像發(fā)生在2009年8月17日的海底光纜斷裂造成了依托于互聯(lián)網(wǎng)的MS N即時通信服務(wù)大面積癱瘓，雖然臺灣地震是事故主因，但是此前莫拉克臺風(fēng)自8月9日以來引發(fā)海底土石流的作用亦不可忽視。

有時候海洋動物也會給海底光纜的安全帶來威脅。2010年以來，鋪設(shè)在非洲西北部的加那利群島附近海底的光纖電纜，時常遭到鯊魚的攻擊，其破壞程度嚴(yán)重到平均每次修理費竟然高達(dá)15萬美元以上。一些海洋生物學(xué)家隨同修理隊赴該地區(qū)進(jìn)行考察。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：在3000英尺以下的深水中，鯊魚一般不進(jìn)食，當(dāng)然也無需對其進(jìn)行防范。但在3000英尺以上的淺水中，鯊魚有破壞行為卻讓專家們困惑不解。鯊魚的這種破壞行為究竟出自何因，目前尚無確切的科學(xué)解釋。唯一的可能是：鯊魚在感受到光纖周圍的電磁場影響后，會刺激某種反射性反應(yīng)，于是它便怒氣沖沖地把光纖電纜當(dāng)成了某個假想敵。因此，如果鋪設(shè)光纜需要穿過鯊魚出沒的海域時，也都加上了鎧裝。

海底光纜：未來充滿想象

鋪了斷，斷了修，修完了再接著鋪，海底光纜不斷繁瑣地鋪設(shè)與修補(bǔ)交織在一起，痛并快樂著。現(xiàn)今的海底光纜不僅面臨著要滿足人類日益膨脹的數(shù)據(jù)需求，還要應(yīng)對種種突發(fā)事故，用側(cè)枝循環(huán)來代償海量的數(shù)據(jù)傳輸。而在未來，除了海底火山爆發(fā)、海底地震等災(zāi)難以外，一些不確定因素也會加入到影響海底光纜的因素當(dāng)中去。

設(shè)想一下，如果海底光纜鋪滿了海底可鋪設(shè)的區(qū)域，這樣的一個海洋是否會出現(xiàn)新的不安全因素？光纜與光纜之間是否會互相影響？鋪滿海底的光纜是否會對海水加溫？除了鯊魚以外，是否會有更多的海洋動物受光纜的電磁影響從而攻擊光纜……而且，可鋪設(shè)海底光纜的空間是否也會像無線電頻道一樣成為一種資源，甚至是稀缺資源？現(xiàn)在鋪設(shè)洲際海底光纜，多少還有公益性質(zhì)，將來是否會出現(xiàn)像各個大國試圖瓜分南極大陸和月球氦-3資源那樣來瓜分海底空間資源的狀況？可以說，海底光纜，潛伏在海下伺機(jī)出擊，其目標(biāo)，是深不可測的未來。

小貼士2：

地球同步通信衛(wèi)星：也就是對地靜止衛(wèi)星。運行在地球同步軌道上的人造衛(wèi)星。地球同步軌道是運行方向與地球自轉(zhuǎn)方向一致，運行周期等于地球自轉(zhuǎn)周期并位于地球赤道平面上的圓形軌道。其高度約35860千米，衛(wèi)星在軌道上的繞行速度約為3.1千米/秒，等于地球自轉(zhuǎn)的角速度。在地球同步軌道上布設(shè)3顆通信衛(wèi)星，即可實現(xiàn)除兩極外的全球通信。地球同步衛(wèi)星多用于氣象、通信、廣播電視、導(dǎo)彈預(yù)警、數(shù)據(jù)中繼等方面。