光纜:潛伏海底，直擊未來(lái)

撰文/羅洪斌

光纜:潛伏海底，直擊未來(lái)

撰文/羅洪斌

屢敗屢戰(zhàn)的海底光纜鋪設(shè)史

有史以來(lái)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(guó)電報(bào)公司開(kāi)設(shè)了一條穿越英吉利海峽的電纜。那時(shí)候的電纜，制作非常粗糙，打個(gè)不恰當(dāng)?shù)谋确?，就像是隨手用紙卷成的卷煙，沒(méi)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(ài)爾蘭被連接在一起。同年海底電報(bào)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(gè)纜線迫不及待地橫跨北海，把荷蘭加了進(jìn)來(lái)。

1858年賽勒斯由西場(chǎng)，他們喋喋不休地說(shuō)服英國(guó)工業(yè)家基金那些死腦筋的家伙們嘗試鋪設(shè)一個(gè)跨大西洋的亞歐3號(hào)國(guó)際海底光纜的電報(bào)電纜。從一開(kāi)始這個(gè)項(xiàng)目就技術(shù)不完善，以至于這條線路才用了3個(gè)禮拜就徹底地廢掉了。

1859年9月1日，發(fā)生了無(wú)線電通信史上著名的“卡林頓事件”。太陽(yáng)風(fēng)暴爆發(fā)，對(duì)無(wú)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(wú)線電通信，海底光纜對(duì)太陽(yáng)風(fēng)暴的抵抗則更勝一籌。自此，無(wú)線電通信和海底光纜通信拉開(kāi)了競(jìng)爭(zhēng)的序幕。在著名的英國(guó)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(wú)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(wú)線電通信史上著名的“卡林頓事件”。太陽(yáng)風(fēng)暴爆發(fā)，對(duì)無(wú)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(guó)天文愛(ài)好者卡林頓觀測(cè)太陽(yáng)黑子時(shí)首次觀測(cè)到了太陽(yáng)耀斑。另一位英國(guó)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(cè)到太陽(yáng)耀斑爆發(fā)后的幾分鐘內(nèi)，英國(guó)格林尼治天文臺(tái)和基烏天文臺(tái)都測(cè)量到了地磁場(chǎng)強(qiáng)度的劇烈變動(dòng)。在17.5小時(shí)以后，隨著太陽(yáng)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(shí)，各地電報(bào)局電報(bào)機(jī)的操作員驚恐地報(bào)告說(shuō)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(lái)地球所經(jīng)歷過(guò)的最強(qiáng)的太陽(yáng)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(cè)的未來(lái)

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(gè)頭兩個(gè)大的技術(shù)人員們終于開(kāi)竅，發(fā)明了專用的布纜船來(lái)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(gè)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(wú)線電通信和海底纜線相結(jié)合提供了開(kāi)端。

真正的光纜則是1988年在美國(guó)與英國(guó)、法國(guó)之間鋪設(shè)的洲際海底光纜（TAT-8）系統(tǒng)，整個(gè)長(zhǎng)度約6700千米。這條光纜中包裹著3對(duì)光纖，每對(duì)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(shí)代正式開(kāi)始。1989年，橫跨太平洋的洲際海底光纜（全長(zhǎng)13200千米）也一鼓作氣地建設(shè)成功。

與其說(shuō)是海底光纜鋪設(shè)史，不如說(shuō)是海底光纜維修史來(lái)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(duì)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(tái)風(fēng)，還有漁船的拖網(wǎng)以及船錨，再加上鯊魚，都會(huì)對(duì)海底光纜造成一定的破壞。如果發(fā)生戰(zhàn)爭(zhēng)，海底光纜也有可能遭到對(duì)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(duì)來(lái)講要小一些。一旦發(fā)生海底地震，基本上會(huì)多條海底電纜同時(shí)受損，有可能導(dǎo)致區(qū)域性互聯(lián)網(wǎng)和長(zhǎng)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(gè)互聯(lián)網(wǎng)90%的數(shù)據(jù)流量。

先從人為損害因素說(shuō)起，2003年10月24日上午9時(shí)50分，因一艘漁船起錨時(shí)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(wàn)有線電視用戶連續(xù)4天無(wú)法接收信號(hào)。對(duì)此類光纜斷裂的維護(hù)大體有兩個(gè)要求，一個(gè)是規(guī)范船只航行管理，而另一個(gè)就是加強(qiáng)對(duì)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(guó)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(guò)不好這個(gè)圣誕節(jié)了。法國(guó)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(hào)前往搶修?！败敲峡肆_茲”號(hào)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(wú)法預(yù)測(cè)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(shí)通信服務(wù)大面積癱瘓，雖然臺(tái)灣地震是事故主因，但是此前莫拉克臺(tái)風(fēng)自8月9日以來(lái)引發(fā)海底土石流的作用亦不可忽視。

有時(shí)候海洋動(dòng)物也會(huì)給海底光纜的安全帶來(lái)威脅。2010年以來(lái)，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(shí)常遭到鯊魚的攻擊，其破壞程度嚴(yán)重到平均每次修理費(fèi)竟然高達(dá)15萬(wàn)美元以上。一些海洋生物學(xué)家隨同修理隊(duì)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(wú)需對(duì)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(wú)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(chǎng)影響后，會(huì)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(gè)假想敵。因此，如果鋪設(shè)光纜需要穿過(guò)鯊魚出沒(méi)的海域時(shí)，也都加上了鎧裝。

海底光纜：未來(lái)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(lè)著?，F(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(duì)種種突發(fā)事故，用側(cè)枝循環(huán)來(lái)代償海量的數(shù)據(jù)傳輸。而在未來(lái)，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(huì)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(gè)海洋是否會(huì)出現(xiàn)新的不安全因素？光纜與光纜之間是否會(huì)互相影響？鋪滿海底的光纜是否會(huì)對(duì)海水加溫？除了鯊魚以外，是否會(huì)有更多的海洋動(dòng)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(huì)像無(wú)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(lái)是否會(huì)出現(xiàn)像各個(gè)大國(guó)試圖瓜分南極大陸和月球氦-3資源那樣來(lái)瓜分海底空間資源的狀況？可以說(shuō)，海底光纜，潛伏在海下伺機(jī)出擊，其目標(biāo)，是深不可測(cè)的未來(lái)。

小貼士2：

地球同步通信衛(wèi)星：也就是對(duì)地靜止衛(wèi)星。運(yùn)行在地球同步軌道上的人造衛(wèi)星。地球同步軌道是運(yùn)行方向與地球自轉(zhuǎn)方向一致，運(yùn)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(shí)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。