+ mer
Foto: NTB

Eventyrlig høyteknologi på de store dyp

Det er ikke ofte at sterke ingeniørprestasjoner besynges av store diktere. Men eventyrenes mester H.C. Andersen var så imponert over den første telegrafkabelen mellom Europa og Amerika at han skrev eventyret “Den store søslange” om den. Det var – og er – all grunn til å være imponert.

Denne artikkelen ble først publisert i Kapital nr. 16/19.

“Dypest nede strekker slangen seg, en velsignelsens Midgardsorm, som biter i sin hale, idet den omslutter Jorden. Menneskehetens tankefylte kunnskapsslange som på alle språk lydløst forkynner det gode og det vonde, det vidunderligste av havets vidundere, vår tids den store sjøslange.”

Slik avslutter H. C. Andersen sitt eventyr “Den store søslange” som han skrev i 1872.

Det var i august 1858 at den første sjøkabelen var blitt lagt mellom Europa (Irland) og Nord-Amerika (Newfoundland). Den kunne overføre telegrammer basert på Morse-tegn, dvs. prikker og strekker, der det velkjente nødsignalet SOS uttrykkes som • • • – – – • • •Overføringshastigheten var ikke all verden. Det tok to minutter å overføre en enkelt bokstav, og overføringen av britiske dronning Victorias 98-ords telegram til den amerikanske presidenten i anledning kabelen tok 16 timer.

Det var allikevel en fantastisk forbedring sammenlignet med flere uker som det tok å få frem en transatlantisk melding pr. skip, som hadde vært den eneste muligheten frem til da.

Den 26 år gamle britiske sjefingeniøren for kabelprosjektet, Charles Tilston Bright, ble da også adlet.

1858-kabelen fikk imidlertid kort levetid. For å få frem signalene var den elektriske spenningen høyere enn det kabelisolasjonen tålte, og allerede etter en måned og i alt 732 overførte meldinger var kabelen ødelagt.

De negative reaksjonene var enorme, og konspirasjonsteoriene florerte. Det ble til og med sagt at hele kabelen og de 732 meldingene var fake news plantet for å øke børsverdien til de involverte selskapene. og det var snakk om å frata Tilston Bright adelstittelen (noe som imidlertid ikke skjedde).

550 dollar for tre minutters samtale

Entusiastene ga seg imidlertid ikke, og teknikken ble forbedret – ikke minst ved hjelp av Tilston Bright. Og i 1866 ble en ny transatlantisk sjøkabel tatt i bruk. Den kunne overføre åtte ord i minuttet. Stadig ikke mye, men allikevel 80 ganger så raskt som 1858-kabelen.

Deretter kom stadig flere sjøkabler med stadig forbedret konstruksjon, og overføringshastighetene på telegrammer ble dramatisk forbedret.

Det var imidlertid først i 1956 at den første transatlantiske telefonkabelen ble lagt. Riktignok hadde man kunnet “telefonere” pr. radio over Atlanteren fra 1927, men kapasiteten var sterkt begrenset, og prisen for tre minutters taletid var hele 550 US dollar justert til dagens prisnivå.

En teknisk forutsetning for å kunne overføre signalene så hurtig som telefonering krevde, var innføring av de såkalte repeaters, som er elektroniske forsterkere som ligger innebygget i kablene med jevne mellomrom og sørger for at signalstyrke og kvalitet er tilfredsstillende gjennom hele kabelen.

Verdens sjøkabler: Iflg. TeleGeography er det i dag i drift 378 sjøkabler med en samlet lengde på 1,2 millioner kilometer. De er slik lagt og forbundet at de kan overta for hverandre ved ledningsbrudd.
Bygges ved Ulstein: Franskeide Nexans S.A. bygger verdens mest avanserte kabelleggingsskip “Aurora” ved Ulstein Verft. Det er designet av Skipsteknisk AS i Ålesund, kan ta 10.000 tonn kraftforsynings- og kommunikasjonskabel, og er planlagt ferdig i 2021. Foto: Ulstein Foto: Ulstein

Det var kobberledninger som tradisjonelt sørget for signaloverføringen i sjøkablene. Men i 1988 kom en revolusjon ved at den første transatlantiske fiberoptiske kabelen ble tatt i bruk.

I fiberoptiske kabler består signalene av laser-impulser som overføres gjennom tråder av glass. Når glasset er rent, er det ingen motstand for lyssignalene i motsetning til den elektriske motstanden i kobberkabler, og overføringshastigheten blir enorm.

160.000 ganger så raskt som pr. satellitt

F.eks. kan MAREA-kabelen som ble tatt i bruk i 2018, overføre 160 terabit – tilsvarende 4.000 milliarder ord – pr. sekund. Det er fort! MAREA-kabelen eies av Microsoft og Facebook og går mellom Bilbao i Spania og Virginia Beach, Virginia, USA.

På tross av at glasset ikke har elektrisk motstand, er det nødvendig med repeaters også i fiberoptiske kabler. Det skyldes at glasset selv med de mest moderne produksjonsprosesser inneholder visse urenheter, samt fordi lyssignalene vil gå litt i sikk-sakk gjennom kablene så noen signaler får len-gre vei og dermed tar litt lengre tid for å komme frem.

Disse problemene tar repeaterne seg av. Men de kan i fiberoptiske kabler plasseres med hele 100 kilometers avstand.

Det er fascinerende å tenke seg fiberoptiske kabler over Atlanteren uten repeatere. Da kunne man teoretisk ha sett direkte gjennom kabelen til USA som gjennom en kikkert uten forstørrelse. Men det er ikke verst med repeatere heller.

Billige er ikke sjøkablene. Vi snakker milliarder av kroner for en transatlantisk kabel, og da blir det fristende å kikke mot himmelen og tenke satellitt. Men en god kommunikasjonssatellitt kan “bare” overføre ca. 1 gigabit pr. sekund. Det betyr at MAREA-kabelen faktisk har 160.000 ganger så stor overføringshastighet.

Skipsankere, hai, sabotasje og kontinentaldrift

I dag krysser undervannskabler alle verdenshav. En typisk kommunikasjonskabel er 25 mm i diameter og veier gjerne 1.000–1.500 kg pr. kilometer, tendens: synkende. MAREA-kabelen veier faktisk ikke mer enn ca. 700 kg pr. kilometer.

Kablene graves ned nær land, men ligger oppe på havbunnen på større dyp. En så tynn og relativt lett kabel er naturligvis sårbar, og man regner med ca. 100 kabelbrudd i året. Iflg. det anerkjente konsulentselskapet TeleGeography er to tredjedeler av kabelbruddene forårsaket av skipsankere og fisketråler, men mange brudd har også “naturlige” årsaker som storm, underjordiske jordskred og vulkanutbrudd. Bare 6% av bruddene skyldes komponentfeil eller feil under utleggingen.

Det er også rapportert om hai og hval som har ødelagt kabler, men det tilhører nok mer sjeldenhetene. Derimot har det vært endel tilfeller av sabotasje. Under 1. verdenskrig lyktes det faktisk engelskmennene å ødelegge tyske kommunikasjonskabler i så stor utstrekning at det hadde betydning for utviklingen av krigen.

Hva så med kontinentaldriften? Europa og Amerika fjerner seg fra hverandre med en hastighet på ca. 2,5 cm i året. På 40 år blir det én meter. Det absorberer fleksibiliteten i kablene uten problemer, så ingen fare der. 

Livsstil
Reportasjer