Как прокладывают подводные интернет-кабели между континентами
В эпоху беспроводных технологий легко забыть, что мировой интернет по-прежнему держится на кабелях. И это не метафора: международная связь (в том числе видеостримы, банковские транзакции, электронная почта) в основном проходит по оптоволоконным линиям, проложенным по дну морей и океанов. Чтобы понять, насколько это сложная инфраструктура, разберёмся, как такие кабели проектируют, изготавливают, прокладывают и защищают.
Всё начинается задолго до выхода судов в море — с детальной геолого-морской разведки. Дно океана тщательно изучают, чтобы выбрать безопасный и надёжный маршрут. Инженеры стараются обойти острые скалы, крутые склоны, подводные каньоны, зоны тектонической активности, а также районы с интенсивным судоходством и рыболовством. На основе этих исследований формируется оптимальная трасса будущей кабельной линии.
Карта подводных кабелей в 2015 году, wikipedia
Когда маршрут определён, внимание переключается на сам кабель, и он куда сложнее, чем может показаться. В его центре находится оптическое волокно, по которому передаются данные. Однако вокруг него располагается несколько защитных слоёв: волокна помещены в заполненные гелем трубки для защиты от влаги, затем идут механические оболочки из полиэтилена и специальных лент, а также металлические экраны.
Конструкция зависит и от глубины. На больших глубинах кабель относительно тонкий — всего несколько сантиметров в диаметре. Чем ближе к берегу, тем он становится толще и тяжелее: здесь выше риск повреждений, поэтому защита усиливается (вплоть до стальной брони).
После проектирования и расчётов кабель начинают изготавливать на специализированных заводах. Оптоволокна собирают в защитные трубки, добавляют экраны, броню и внешние оболочки. Готовый кабель охлаждают и аккуратно наматывают в огромные бухты или на барабаны, которые затем загружают на кабелеукладочные суда. На берегу заранее подготавливают соединения и участки для подключения к прибрежным станциям связи.
Далее начинается самая зрелищная часть — прокладка. Суда-кабелеукладчики оснащены системами точного позиционирования, навигацией и подводной техникой. В глубоководных районах кабель просто аккуратно укладывают на дно, контролируя скорость, чтобы он лёг без натяжения и провисов. Иногда прокладку ведут сразу с двух сторон навстречу друг другу.
Ближе к берегу условия меняются. Здесь кабель уязвим для якорей судов, рыболовных сетей и движения грунта, поэтому его обычно закапывают. Для этого используют подводные плуги или гидромониторы, которые делают узкую траншею в грунте и укладывают в неё кабель.
Даже самое качественное волокно не может передавать сигнал бесконечно далеко без потерь. Поэтому через каждые 50–100 километров в линию встраивают подводные усилители — репитеры. Они усиливают оптический сигнал и позволяют ему проходить тысячи километров без заметного ухудшения качества. Эти устройства рассчитаны на десятилетия работы под высоким давлением и питаются постоянным током, который поступает по металлическому слою кабеля с береговых станций.
После завершения укладки систему тщательно проверяют. Инженеры измеряют оптические потери, тестируют целостность линии, работу репитеров и берегового оборудования. Только после всех испытаний кабель вводят в эксплуатацию и подключают к дата-центрам и магистральным сетям на разных континентах.
Несмотря на прочность, подводные кабели не вечны. Большинство повреждений происходит в прибрежных зонах — до 70–80% всех аварий связаны с якорями и рыболовными снастями. В открытом океане основные угрозы — природные процессы, такие как подводные оползни, а в редких случаях и преднамеренные действия.
Для ремонта тоже используют специальные суда: повреждённый участок поднимают на поверхность, восстанавливают и снова укладывают на дно.
На фоне всего этого может возникнуть вопрос: зачем такие сложности, если есть спутники? Спутниковая связь действительно полезна для глобального покрытия, но по пропускной способности, задержке сигнала и стоимости передачи больших объёмов данных подводные оптоволоконные линии пока остаются вне конкуренции.
Сегодня в мире действуют примерно 570 подводных кабельных систем, а ещё около 80 находятся в стадии строительства или планирования. Это нужно для увеличения пропускной способности, повышения надёжности связи и подключения регионов с недостаточно развитой инфраструктурой. Например, в 2025 году была завершена прокладка основной части 2Africa — крупнейшего в мире подводного кабеля протяженностью 45 000 километров, соединяющего 46 кабельных станций в 33 странах Африки, Азии и Европы.
Планируются ещё более амбициозные проекты, например, кабель Humboldt, который соединит Чили с Австралией — это будет первый прямой оптоволоконный маршрут между Южной Америкой и Азиатско-Тихоокеанским регионом.