استفاده از شبکه وسیع کابل‌های نوری برای رصد فعالیت‌های زمین

0

کابل‌های فیبر نوری در سراسر اقیانوس‌ها کشیده شده و در زیر زمین توسعه یافته‌اند تا سیستم‌های ارتباطی سریع ما را ایجاد کنند. حالا دانشمندان فکر می‌کنند که این شبکه وسیع زیرساخت می‌تواند کاربرد دیگری داشته باشد: مشاهده زمین از آن پایین!

یعنی می‌توان ۱.۲ میلیون کیلومترکابل فیبر نوری موجود را با داده‌های ماهواره‌ها و سایر ابزارهای سنجش از راه دور ترکیب کرد تا کل کره زمین را در بی‌درنگ رصد کند.

تیمی که ایده را پیشنهاد داده، امید دارد که که طوفان‌ها و زلزله‌ها و همچنین کشتی‌ها و نهنگ‌هایی که از دریاها می‌گذرند را می‌توان از این طریق ردیابی کرد. این شبکه حتی ممکن است پتانسیل استفاده برای شناسایی خطوط لوله شکسته را داشته باشد.

مارتین لاندرو ، زمین-فیزیکدانی از دانشگاه علم و فناوری نروژ (NTNU) می‌گوید: «این می‌تواند یک رصدخانه جهانی متحول کننده برای علوم اقیانوس-زمین باشد.»

نظارت از طریق قابلیت‌های سنجش صوتی کابل‌های فیبر نوری انجام می‌شود. هر گونه خمیدگی در کابل کشی ناشی از امواج صوتی یا امواج  را می‌توان برای اندازه گیری حرکت تفسیر کرد.

عملی بودن این ایده را برخی از همین تیم در سال گذشته از طریق ردیابی نهنگ ها در سراسر قطب شمال نشان دادند . در طول ۴۴ روز در سال ۲۰۲۰، دانشمندان توانستند بیش از ۸۰۰ صدای نهنگ را از طریق یک کابل زیر آب به اندازه ۱۲۰ کیلومتر شناسایی کنند. آنها همچنین یک طوفان بزرگ را در ۱۳۰۰۰ کیلومتری  شناسایی کردند.

همه اینها از طریق ابزاری به نام سنجش صوتی توزیع شده (DAS) و دستگاهی به نام بازپرس interrogator عملی شد که یک پالس نور را به کابل فیبر نوری می فرستد، که هر گونه خمش را تشخیص داده و دقیقا اندازه‌گیری می‌کند.

این فناوری  مدت طولانی است که وجود داشته است. اما در پنج سال گذشته، پیشرفت زیادی کرده است.

ما می‌توانیم از این ابزار برای نظارت و اندازه‌گیری سیگنال های صوتی در فواصل ۱۰۰ تا ۲۰۰ کیلومتری استفاده کنیم.

اما این روش محدودیت‌هایی دارد: نتایج تولید شده توسط سیستم حاوی نویز زیادی است، یعنی  تشخیص سیگنال‌ها نسبت به مثلاً لرزه‌سنج‌ها دشوارتر است. اینجاست که سایر دستگاه‌های حسگر مانند ماهواره‌ها وارد می‌شوند تا زمینه بیشتری را اضافه کنند.

محققان امیدوارند که شبکه رصد جهانی آن به عنوان یک مکمل برای سایر سیستم‌ها عمل می کند، نه اینکه جایگزین آنها شود.

این تحقیق در Scientific Reports منتشر شده.

 

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.