Traducción de las profundidades del mar: 800 Canal kilometros NEPTUNO pasa en línea en el fondo del océano





del cable Ethernet a su casa en su escritorio no tiene que lidiar con los habitantes c diferente de los océanos, como por ejemplo la estrella de mar. i>

Tectónica Juan de Fuca Plate - hoy uno de tamaño más pequeño del mundo. Se encuentra a unos cientos de kilómetros de Oregon, Washington y la costa de Columbia Británica. Sin embargo, las debilidades en el tamaño de Juan de Fuca pagan sus habilidades de comunicación. Se ha convertido en el hogar de una red de cable óptico único, de alta velocidad, que ha encontrado su camino a través de la parte inferior de las profundidades del océano Pacífico a finales de 2009.

Este canal se llama NEPTUNO - Experimento Pacífico nororiental Time-Series Submarino en red (red submarina experimental Pacífico nororiental sin interrupciones temporales -. aprox Intérprete i>). Su longitud - más de 800 kilómetros, que es comparable con la longitud de 40 000 vagones de metro, concatenados en una larga cola
.
Un equipo de científicos, investigadores e ingenieros del grupo sin fines de lucro Oceans Red Canadá apoya el trabajo de la red, la introducción de los cuales vale la pena 111 millones de dólares canadienses, y el apoyo anual - 17 millones. Cabe señalar que se trata de un cable submarino inusual. En contraste con estos cables, en lugar de cruzar todo el fondo del mar, Neptuno vuelve de nuevo a la costa - hasta el mismo lugar desde el que empezar. Y aunque NEPTUNO está diseñado para mejorar la transferencia de información a través del océano, también recoge información sobre él y su vida en la parte inferior.

Así que olvídate de la Internet de las Cosas:. NEPTUNO conectado a Internet a todo un placas tectónicas

El profundo mar - la frontera final h4> El profesor de Oceanografía John Delaney, de la Universidad de Washington, propuso la idea de Neptuno a mediados de los años 90, anticipando que el posterior desarrollo rápido de la Internet tendrá un significado mucho más amplio que la simple vinculación de casa y equipos de oficina entre a. Sugirió que la "red distribuida de sensores automatizados en el medio ambiente marino" controlará continuamente los mares, el uso de tales métodos, los investigadores de los barcos a la mar en determinados períodos cortos de tiempo difícilmente puede imaginar o permitirse.

Ya en nuestros días, podemos ver que, debido al continuo apoyo de los fondos marinos sigue siendo un logro considerable. A pesar de que hace mucho tiempo que hemos dominado la capacidad de comunicarse de forma inalámbrica con la nave satélites y el espacio a una distancia de miles de millones de kilómetros de distancia de nosotros, las profundidades del océano representan una diferente, apenas se abrió para el desarrollo en el extranjero. Para empezar, vale la pena señalar que el agua no hay comunicaciones inalámbricas - todo debe estar conectado a los cables, impermeables y protegidas contra los factores de riesgo, como tirado accidentalmente ancla, la corrosión y fugas. En este sentido, el Juan de Fuca es también una amenaza significativa:. Cada código en el plato en unos 400 terremotos ocurren

Increíblemente, Océano Redes Canadá logró hacerlo de modo que todo el sistema funciona. Cinco lugares de aguas profundas en todo NEPTUNO sirven como un lugar para un gran número de sensores y dispositivos de tsunami sistemas de reconocimiento de estudios sísmicos para medir la cantidad de gases de efecto invernadero en el ecosistema marino. El profundo de los lugares - el sexto, que no es suficiente financiación para la observación continua, ubicados en el borde de la plataforma de Juan de Fuca, a una profundidad de 2,4 km por debajo de la superficie del océano - casi tan profundo como puedo bucear submarinos de Alcatel-Lucent, yacía el NEPTUNO cable <. br />
Cada uno de los lugares ya está hasta segundo proporciona información valiosa acerca de la salud de nuestros océanos y el planeta en su conjunto, utilizando métodos que están en la superficie del mar, los científicos sólo pueden soñar durante sólo unas pocas semanas de verano. Al conectar la red a Internet, tenemos la oportunidad de ver relé y analizar esta información en tiempo real, en todo el mundo. Se trata de una realización absoluta de la visión y Delaney es una de las tareas NEPTUNO más importante.

Sin embargo NEPTUNO empezar a trabajar en tiempo real y mantenerlo en esa condición era difícil. Sobre la base de varios años del proyecto, podemos decir con seguridad que la gente nunca se habían inventado las redes informáticas que funcionan en tales profundidades.




Cobertura Proyecto Mapa NEPTUNO i>

Instalación y puesta en marcha h4> Wally - un robot del tamaño de un refrigerador pequeño. Viaja a lo largo del fondo del Océano Pacífico. Su alambre permite que se mueva dentro de los 70 metros en cualquier dirección. En la flora y la fauna del fondo, que vive en la zona de fallas de energía geotérmica, que sus operadores tiernamente llaman «Wallyland». Este nombre leer claramente una pista del parque temático, a menos que su idea de entretenimiento es un invernadero lleno de bacterias y los hidratos de gas - sólida formación de metano helado estable sólo a una profundidad de no menos de un kilómetro bajo el nivel del mar. Aquí, en este lugar de Wally vivió durante casi dos años.

Wally no se parece a los rastreadores submarinos robóticos habituales: por lo general no se quedan bajo el agua durante mucho tiempo. Incluso los científicos que las dirigen lo hacen en la forma más inusual - con la ayuda de control remoto a través de Internet, en el otro extremo del planeta. A través de NEPTUNO, rastreador está constantemente conectado a la red, recibe alimentación de la costa y está disponible las 24 horas al día, 7 días a la semana, durante todo el año.

Geofísico Skyuervot Martin, que es algo así como un enlace entre Wally y sus lejanos operadores en Alemania, no conoce ningún otro rastreador profunda que funcionaría de manera similar. Tal vez el punto aquí es que empresas como Alcatel-Lucent, por regla general no llevan a cabo ningún trabajo en lugares que Wally y otros dispositivos NEPTUNO llamar a su casa.

"Queríamos poner los cables en su lugar, lo que se evita por lo general cuando la puesta, donde quiera que nunca se ponen" - dice Kim Juniper. Este Microbiología Marina es el director científico de la Redes Océano Canadá, actuando como mediador entre la red de cable y científicos de todo el mundo que participan en el desarrollo de dispositivos que su equipo utiliza como Wally. En el período de 2004 a 2006, como jefe científico, trabajó en el diseño de la ruta del cable NEPTUNO estrechamente con Alcatel-Lucent.




Wally montado en la plataforma de carga i>




Reemplazo Cámara Wally. Ver за de modo que usted puede ver Wally línea. i>

En su oficina, en el olor húmedo, salpicado de árboles campus de la Universidad de Victoria, que es Océano Redes Canadá está llamando a su casa, Juniper, vestido con una camisa estricta con una amplia empate, ahora se parecen más a la oficina de un gerente, en lugar del oceanógrafo. Con el fin de mostrarme claramente, abrió gran mapa bajo el agua de la red, que resultó ser mucho más de su escritorio.

Cable principal lleva una enorme cantidad de potencia - 80 kW, 8 kW de electricidad y el ancho de banda de canal de 4 Gbps en cada ubicación. En el intervalo hasta el borde de la plataforma continental, que alcanza una profundidad de poco más de 400 m, el cable se cubre con una coraza, y con ello alcanza un diámetro de 3,8 cm. Con el arado, que se clava en el suelo marino a una profundidad de al menos un metro, llegando finalmente a una profundidad de por el que se más de 1,2 km a una distancia máxima de la orilla.

Sin embargo, siempre existe la posibilidad de un acantilado y fue aquí que llegó al plan de ayuda para implementar la red en un bucle. Juniper no puede decir exactamente cuándo surgió la idea, sin embargo, asumió un papel interpretado por un ambiente hostil del océano. La idea es que en lugar de tener que tirar del cable largo en el océano, dejando a su fin en algún lugar en el abismo del mar, el cable hace un bucle de vuelta a la estación costera, desde donde comienza. Y debido a que el poder y la información circulan en ambas direcciones en caso de rotura o mal funcionamiento de los equipos, el equipo puede volver a configurar NEPTUNO para contrarrestar los efectos de un choque. Y a pesar de que la red en este estado sólo puede funcionar a media velocidad, que proporciona un nivel de tolerancia a fallos, que en la mayoría de los cables submarinos tienen.

Además, en cada uno de los seis lugares en la ruta de la línea principal - Canyon Berkeley, cordillera de Endeavor, canal Folger, bahía cascadas pendiente Kleykvot y Medio Valle, el cable se divide en cables secundarios, que se llaman "ramas". Las ramas de estos son muy importantes, ya que ayudan a NEPTUNO llegar a donde nadie se atreve a ir Alcatel-Lucent - áreas en las que la superficie inferior son rocas desnudas, pozos geotérmicos y deslizamientos frecuentes. Cada proceso conduce a un sitio que mejor ser pensado como gran conmutador de red bajo el agua, que entrega el bajo voltaje de la energía y proporciona la comunicación de información de segundo nivel NEPTUNO infraestructura que consta de sensores y plataformas de instrumentación.

«Alcatel-Lucent nunca ha tratado de llevar los cables de electricidad y conectar dispositivos directamente bajo el agua - dice Juniper - Abre los cables submarinos para el resto del mundo - la última cosa que quieren hacer».

Sin embargo, la posibilidad de conectar dispositivos a la red y desactivar bajo el agua es la clave de todo el proyecto. En cada uno de los cinco lugares de operación de Neptuno (en los dispositivos sexto instalados, pero no hay fondos) es un dispositivo llamado una caja de conmutación. Cambio cajas tomadas de las fuentes de alimentación de baja tensión, están conectados con sus cables de datos, y distribuirlos más a la plataforma del instrumento (que es por lo general una pluralidad de sensores) son rastreadores y dispositivos de transmisión con altas exigencias de ancho de banda, tales como hidrófonos y cámaras. Casi todos los que se puede conectar o desconectar de ella directamente bajo el agua, con la ayuda de la tecnología submarina a control remoto que permite al equipo para mejorar el servicio para hacer e instalar nuevos dispositivos sin realizar ningún cambio en los elementos de red subyacentes.

El resultado es una confusión de los cables auxiliares es muy similar a la situación con los cables en el router en casa, eso es sólo bajo el agua, y con una longitud total de casi 90 kilómetros.




Esto es el conjunto de primer plano, en un tanque de prueba i>

"Siempre hicimos Alcatel-Lucent salir de su zona de confort. Les preguntamos sobre esto y lo hacen por el bien de la ciencia. Creo, sin embargo, que en el futuro van a utilizar unas soluciones mucho más conservadoras para el tendido de cables de telecomunicaciones, en particular, le gustaría evitar las zonas volcánicas "-. Ríen Juniper

Pero el equipo NEPTUNO, por el contrario, no hay otra opción. Todo el equipo instalado unidades externas, de los cables de cámaras de alta resolución - posesión Océano Redes Canadá. Y en una vigilancia del medio ambiente tan inhóspito que más se necesita.

No es el mantenimiento habitual h4> The Canadian Fronteriza Barco John P. Tully considerados barco "pequeña". Construido en 1984 y lleva el nombre del famoso oceanógrafo canadiense, que alcanza 65 metros de longitud. Pero caminar por el equipo de la cubierta cargada recuento antes de su partida a principios de mayo, es asombroso. El número de equipos técnicos que el equipo había preparado cambia dramáticamente su idea sobre el verdadero tamaño de la nave.

Con mando a distancia vehículo submarino llamado Oceanic Explorer, del tamaño de un SUV compacto, sentado en la popa, con la cubierta se extendía cables. Cerca son dos de contenedores de carga, que se encuentra en el interior del centro del sistema de comunicación por satélite panel de control y la unidad de control. Dentro de la nave, apiladas hasta el techo con una cuerda, y relacionados, hay estantes con equipo fotográfico y de difusión, y la mayoría de la superficie de la madera está salpicado de agujeros para los tornillos, atornillado para fijar una pequeña electrónica.

Dos veces al año, en un par de semanas para navegar bajo el título de "Instalación del abismo", que se celebró durante el trabajo técnico, el director de operaciones de la observadora Ronda Adrian llamando como el hogar del vaso. Delgado Ronda barba familiarizado con la vida en el mar. Ahora retirado comandante del buque de la Armada canadiense "Algonquin" y el comandante de la base "Eskvimalt" en la isla de Vancouver, cerca de Victoria, que pasó en la Marina de 26 años en Canadá. Y durante 10 años trabajó con el Océano Redes Canadá.

Dado el hecho de que la infraestructura primaria durante mucho tiempo ha sido establecida, navegando este año es casi enteramente dedicado al mantenimiento de la infraestructura de la red secundaria: es necesario llegar al equipo de superficie, limpie el equipo, calibrar sensores, y tire de la vieja nueva. A pesar de que no está prevista la presencia de periodistas en este viaje, Ronda más que dispuesto a cometer un recorrido por Tully, el último lote de equipo se trasladó a la cubierta con la mano, grúas y montacargas.

NEPTUNO existe a través de dispositivos y sensores - shupaltsam electrónico constantemente seguido, la recopilación de información sobre el agua y la vida en el fondo del mar. Por lo general, se mantienen en las estructuras de protección en la conversación llamados un "banco". Son los bancos para proteger la fuente de alimentación y equipos de red de los nodos de Neptuno, y los bancos de unidades distribuidas en toda la profundidad. Estas estructuras están llenas con aire o con un indicador de presión en la superficie o fluido incompresible oleoso, que protege los componentes electrónicos dentro.

La ironía es que el agua de mar aquí es a la vez un asistente y un obstáculo: los bancos están diseñados no sólo para utilizar las características de agua de mar para sus propios fines, sino también para resistir los efectos negativos de la misma. A pesar de que todo el sistema está conectado a tierra al agua de mar y el océano es también un buen conductor del calor, electricidad veces se comporta con respecto al agua no es como se pretende ingenieros NEPTUNE. Cuando la tensión va desde el dispositivo al exterior no es como debería, puede causar un corto circuito en el agua de mar. Por supuesto red está diseñada con un cierto margen de seguridad en caso de fugas, pero no más. Si el tiempo no aísla o desconectar dispositivos, cortocircuito puede quemar un agujero en la pared de la estructura bajo presión, por lo que el equipo vulnerable al mar.

Hay otros casos en los que la corrosión se come material. "Todo el mundo piensa, 'Oh, bueno, acaba de hacer todo el acero inoxidable!'. Sin embargo, si se deja cerca de la superficie de acero inoxidable cubierto grietas hidrotermales después de unos meses de lo que va a ser nada - explica Ronda - Así que en lugar, utilizamos acero inoxidable, titanio. Bueno, si usted no va por debajo de 1000 m, se puede utilizar con seguridad las cubiertas de plástico. »



La primera de estas cable Ethernet a prueba de agua que utiliza NEPTUNO, inventé la industria de petróleo y gas de la empresa i>





Ejemplo de cables de conexión i>

La mayoría de estos metal y productos de plástico redondo y su equipo han hecho por su cuenta, en el Centro de Tecnología Marina cerca. Mucho se ha hecho por primera vez, y no siempre es posible encontrar componentes pre-terminados, pero los cables que conectan los dispositivos, cajas de derivación y componentes NEPTUNO ya realidad ha inventado antes de que la industria del petróleo y gas, por lo tanto, estará disponible para su compra. En el extremo de un cable de goma grande que mantiene la Ronda tiene un manguito de conexión que se asemeja manguera de incendios, pero con los contactos dentro de él, dispuestos en círculos concéntricos chapado en oro.

Antes de su conexión eléctrica en la parte inferior de la profundidad, los contactos dorados que pasan por Ronda describe como baños de aceite y eliminación de agua, como cuando el "no agua salada - no hay problema." El resultado es el mismo que la inclusión del cable Ethernet en la parte posterior de su router, con la excepción de que, en el caso de Adrián, todo el trabajo a bordo dispositivo Tally submarino de control del operador que controla un brazo robótico.

Las mangas están llenos de aceite de silicona - fluido incompresible, lo que elimina la posibilidad de que a profundidades inferiores del cable podrían dañarse. Ronda mucho no quería, porque estos cables no son baratos. Sólo un par de conexión de los conectores Ethernet de cobre puede costar $ 25.000 y esta cantidad se duplica si la red requiere la extensión de los cables de fibra óptica y conectores nuevos, que son necesarios para conectarse a las plataformas de instrumentos y cajas de conexión, si la distancia entre ellos es mayor que 70 m. Algunos de ellos plataformas, los satélites operan a una distancia de varios kilómetros. Con el fin de ahorrar dinero siempre que sea posible, NEPTUNO usar un par seco de conectores. Son sólo $ 2,500 por pareja, y están hechos de titanio, que es preferible para una profundidad de más de 400 m. Un inconveniente de su uso es que se pueden unir únicamente en la tierra.




























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