ट्रांसोसेनिक सबमरीन कम्युनिकेशन केबल कैसे काम करते हैं

हमारा पूरा ग्रह विभिन्न उद्देश्यों के लिए वायर्ड और वायरलेस नेटवर्क में कसकर लपेटा गया है। इस संपूर्ण सूचना नेटवर्क के एक बहुत बड़े हिस्से में डेटा केबल होते हैं। और आज वे न केवल हवा या भूमिगत, बल्कि पानी के नीचे भी रखे जाते हैं। पनडुब्बी केबल की अवधारणा नई नहीं है।

इस तरह के पहले महत्वाकांक्षी विचार के कार्यान्वयन की शुरुआत 5 अगस्त, 1858 से हुई, जब दो महाद्वीपों, संयुक्त राज्य अमेरिका और ग्रेट ब्रिटेन के देशों को अंतत: एक ट्रांसअटलांटिक टेलीग्राफ केबल से जोड़ा गया, जो एक महीने तक अच्छी स्थिति में रहा। , लेकिन जल्द ही ढहना शुरू हो गया और अंत में क्षरण के कारण टूट गया। मार्ग के साथ संचार मज़बूती से केवल 1866 में बहाल किया गया था।

चार साल बाद यूनाइटेड किंगडम से भारत के लिए एक केबल बिछाई गई, जो बॉम्बे और लंदन को सीधे जोड़ती थी। उस समय के सर्वश्रेष्ठ उद्योगपतियों और वैज्ञानिकों ने परियोजनाओं के विकास में भाग लिया: व्हीटस्टोन, थॉमसन, सीमेंस बंधु। हालांकि ये घटनाएं डेढ़ सदी पहले हुई थीं, तब भी लोग हजारों किलोमीटर लंबी संचार लाइनें बना रहे थे।

1956 में इसमें और अन्य क्षेत्रों में इंजीनियरिंग विचार का कार्य भी विकसित हुआ।अमेरिका के साथ एक टेलीफोन कनेक्शन भी स्थापित किया गया है। लाइन को "समुद्र के पार से आवाज" कहा जा सकता है, जैसे आर्थर क्लार्क द्वारा उसी नाम की पुस्तक, जो इस ट्रांसोसेनिक टेलीफोन लाइन के निर्माण की कहानी बताती है।

निश्चित रूप से बहुत से लोग रुचि रखते हैं कि केबल कैसे डिज़ाइन किया गया है, जिसे पानी के नीचे 8 किलोमीटर की गहराई पर काम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। जाहिर है, यह केबल टिकाऊ और पूरी तरह से जलरोधक होना चाहिए, जो पानी के भारी दबाव का सामना करने के लिए पर्याप्त मजबूत हो, स्थापना के दौरान और भविष्य में उपयोग के दौरान कई वर्षों तक क्षतिग्रस्त न हो।

तदनुसार, केबल को विशेष सामग्रियों से बना होना चाहिए जो यांत्रिक तन्यता भार के तहत भी संचार लाइन की स्वीकार्य परिचालन विशेषताओं को बनाए रखने की अनुमति देगा, और न केवल स्थापना के दौरान।

उदाहरण के लिए, Google की 9,000 किलोमीटर की प्रशांत फाइबर ऑप्टिक केबल पर विचार करें, जो 2015 में ओरेगन और जापान को 60 TB/s की डेटा ट्रांसफर क्षमता प्रदान करने के लिए जोड़ा गया था। परियोजना की लागत 300 मिलियन डॉलर थी।

ऑप्टिकल केबल का संचारण हिस्सा किसी भी चीज में असामान्य नहीं है। मुख्य विशेषता गहरे समुद्र के केबल की सुरक्षा है, जो संचार लाइन के सेवा जीवन को बढ़ाते हुए, इतनी बड़ी गहराई पर अपने इच्छित उपयोग के दौरान सूचना प्रसारित करने वाले ऑप्टिकल कोर की सुरक्षा करती है। आइए केबल के सभी घटकों को बारी-बारी से देखें।

केबल इन्सुलेशन की बाहरी परत पारंपरिक रूप से पॉलीथीन से बनी होती है। बाहरी कोटिंग के रूप में इस सामग्री का चुनाव आकस्मिक नहीं है।पॉलीइथाइलीन नमी के लिए प्रतिरोधी है, समुद्र के पानी में मौजूद क्षार और नमक के घोल के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है, और पॉलीथीन कार्बनिक या अकार्बनिक एसिड के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है, यहां तक ​​​​कि केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड भी।

और यद्यपि विश्व महासागर के पानी में आवर्त सारणी के सभी रासायनिक तत्व शामिल हैं, यह पॉलीइथाइलीन है जो यहां सबसे न्यायसंगत और तार्किक विकल्प है, क्योंकि किसी भी रचना के पानी के साथ प्रतिक्रियाओं को बाहर रखा गया है, जिसका अर्थ है कि केबल को नुकसान नहीं होगा पर्यावरण।

पॉलीथीन का उपयोग इन्सुलेशन के रूप में और 20वीं शताब्दी के मध्य में निर्मित पहली अंतरमहाद्वीपीय टेलीफोन लाइनों में किया गया था। लेकिन चूंकि अकेले पॉलीथीन, इसकी प्राकृतिक सरंध्रता के कारण, केबल की पूरी तरह से रक्षा करने में सक्षम नहीं है, अतिरिक्त सुरक्षात्मक परतों का भी उपयोग किया जाता है।

पॉलीइथाइलीन के नीचे एक माइलर फिल्म होती है, जो पॉलीइथाइलीन टेरेफ्थेलेट पर आधारित एक सिंथेटिक सामग्री है। पॉलीइथाइलीन टेरेफ्थेलेट रासायनिक रूप से निष्क्रिय है, बहुत आक्रामक वातावरण के लिए प्रतिरोधी है, इसकी ताकत पॉलीथीन की तुलना में दस गुना अधिक है, जो प्रभाव और पहनने के लिए प्रतिरोधी है। Mylar ने अंतरिक्ष सहित उद्योग में व्यापक आवेदन पाया है, पैकेजिंग, वस्त्र आदि में कई अनुप्रयोगों का उल्लेख नहीं किया है।

मायलर फिल्म के तहत एक आर्मेचर होता है, जिसके पैरामीटर किसी विशेष केबल की विशेषताओं और उद्देश्य पर निर्भर करते हैं। यह आमतौर पर एक ठोस स्टील की चोटी होती है जो केबल को बाहरी यांत्रिक भार के लिए ताकत और प्रतिरोध देती है। केबल से विद्युत चुम्बकीय विकिरण शार्क को आकर्षित कर सकता है, जो केबल को काट सकता है, और बस मछली पकड़ने के सामान से पकड़ा जाना एक खतरा बन सकता है अगर कोई फिटिंग न हो।

जस्ती इस्पात सुदृढीकरण की उपस्थिति आपको खाई में डालने की आवश्यकता के बिना केबल को नीचे सुरक्षित रूप से छोड़ने की अनुमति देती है। तार की एक समान कुंडली द्वारा केबल को कई परतों में प्रबलित किया जाता है, प्रत्येक परत की घुमावदार दिशा पिछले वाले से भिन्न होती है। नतीजतन, ऐसी केबल के एक किलोमीटर का द्रव्यमान कई टन तक पहुंच जाता है। लेकिन एल्युमीनियम का उपयोग नहीं किया जा सकता क्योंकि समुद्री जल में यह हाइड्रोजन के निर्माण के साथ प्रतिक्रिया करेगा और यह ऑप्टिकल फाइबर के लिए हानिकारक होगा।

लेकिन एल्यूमीनियम पॉलीथीन स्टील के सुदृढीकरण का अनुसरण करता है, यह परिरक्षण और वॉटरप्रूफिंग की एक अलग परत के रूप में जाता है। एलुमिनोपॉलीथीन एल्यूमीनियम पन्नी और पॉलीथीन पन्नी की एक मिश्रित सामग्री है जो एक साथ चिपकी हुई है। केबल संरचना की एक बड़ी मात्रा में यह परत लगभग अदृश्य है, क्योंकि इसकी मोटाई केवल 0.2 मिमी है।

इसके अलावा, केबल को और मजबूत करने के लिए पॉली कार्बोनेट की एक परत होती है। हल्का होने के साथ ही यह काफी मजबूत है। पॉली कार्बोनेट के साथ, केबल दबाव और प्रभाव के लिए और भी अधिक प्रतिरोधी हो जाता है, यह कोई संयोग नहीं है कि सुरक्षात्मक हेलमेट के उत्पादन में पॉली कार्बोनेट का उपयोग किया जाता है। अन्य बातों के अलावा, पॉली कार्बोनेट में थर्मल विस्तार का उच्च गुणांक होता है।

पॉली कार्बोनेट परत के नीचे एक तांबा (या एल्यूमीनियम) पाइप होता है। यह केबल कोर संरचना का हिस्सा है और ढाल के रूप में कार्य करता है। इस ट्यूब के अंदर बंद ऑप्टिकल फाइबर के साथ सीधे कॉपर ट्यूब होते हैं।

विभिन्न केबलों के लिए ऑप्टिकल फाइबर ट्यूबों की संख्या और विन्यास अलग-अलग हो सकते हैं, यदि आवश्यक हो तो ट्यूब ठीक से जुड़े हुए हैं। संरचना के धातु के हिस्से पुनर्योजी को शक्ति प्रदान करने के लिए यहां काम करते हैं, जो ऑप्टिकल पल्स के आकार को बहाल करते हैं, जो संचरण के दौरान अनिवार्य रूप से विकृत होता है।

एक हाइड्रोफोबिक थिक्सोट्रोपिक जेल को ट्यूब की दीवार और ऑप्टिकल फाइबर के बीच रखा जाता है।

गहरे समुद्र में फाइबर ऑप्टिक केबल का उत्पादन आमतौर पर समुद्र के जितना संभव हो उतना करीब स्थित होता है, ज्यादातर बंदरगाह के पास होता है, क्योंकि इस तरह के केबल का वजन कई टन होता है, जबकि इसे सबसे लंबे संभव टुकड़ों से इकट्ठा करना बेहतर होता है, कम से कम 4 किलोमीटर प्रत्येक (ऐसे टुकड़े का वजन 15 टन है !!!)।

इतनी भारी केबल को लंबी दूरी तक ले जाना कोई आसान काम नहीं है। भूमि परिवहन के लिए, जुड़वां रेल प्लेटफार्मों का उपयोग किया जाता है ताकि अंदर के तंतुओं को नुकसान पहुंचाए बिना पूरे टुकड़े को लुढ़काया जा सके।

अंत में, केबल को जहाज से सीधे पानी में नहीं फेंका जा सकता है। सब कुछ लागत प्रभावी और सुरक्षित होना चाहिए। पहले उन्हें विभिन्न देशों से तटीय जल का उपयोग करने की अनुमति मिलती है, फिर काम करने का लाइसेंस आदि।

फिर वे भूवैज्ञानिक सर्वेक्षण करते हैं, बिछाने के क्षेत्र में भूकंपीय और ज्वालामुखी गतिविधि का आकलन करते हैं, मौसम विज्ञानियों के पूर्वानुमानों को देखते हैं, पानी के नीचे भूस्खलन की संभावना की गणना करते हैं और उस क्षेत्र में अन्य आश्चर्य जहां केबल झूठ होगा।

वे गहराई, तल के घनत्व, मिट्टी की प्रकृति, ज्वालामुखियों, धँसा जहाजों और अन्य विदेशी वस्तुओं की उपस्थिति को ध्यान में रखते हैं जो काम में बाधा डाल सकते हैं या केबल के विस्तार की आवश्यकता होती है। सावधानीपूर्वक कैलिब्रेट किए गए विवरणों को सबसे छोटे विवरण के बाद ही वे जहाजों पर केबल लोड करना शुरू करते हैं और इसे बिछाते हैं।

केबल लगातार बिछाई जाती है। इसे एक जहाज पर खाड़ी के माध्यम से स्पॉइंग ग्राउंड में ले जाया जाता है, जहां यह नीचे तक डूब जाता है। जब नाव मार्ग का अनुसरण करती है तो तनाव बनाए रखते हुए मशीनें सही गति से केबल को खोलती हैं।यदि स्थापना के दौरान केबल टूट जाती है, तो इसे तुरंत फहराया जा सकता है और मरम्मत की जा सकती है।