علماء يخططون لتحويل الأرض لمرصد عملاق

تمتد كابلات الألياف الضوئية عبر المحيطات وتنتشر تحت الأرض للتعامل مع أنظمة الاتصالات، ويعتقد العلماء أن هذه الشبكة الواسعة من البنية التحتية يمكن استخدامها بميدان آخر مثل مراقبة سطح الأرض من الأسفل.
فعلى وجه التحديد، يمكن دمج 1.2 مليون كيلومتر (أكثر من 745000 ميل) من كابلات الألياف الضوئية الحالية مع الأقمار الصناعية وأدوات الاستشعار عن بعد لمراقبة الكرة الأرضية بأكملها في الوقت الفعلي. كما يمكن تتبع العواصف والزلازل بهذه الطريقة، وفق ما يقترح الفريق الذي يقف وراء هذه الفكرة، وكذلك تتبع ومراقبة السفن والحيتان التي تمر عبر البحار. كما يمكن ان تكون للشبكة إمكانية لاكتشاف خطوط الأنابيب المكسورة.
وفي هذا يقول عالم الجيوفيزياء مارتن لاندرو من الجامعة النرويجية للعلوم والتكنولوجيا (NTNU) «قد يكون هذا مرصدًا عالميًا يغير قواعد اللعبة لعلوم المحيطات والأرض. إذ ستتم المراقبة من خلال قدرات الاستشعار الصوتي لكابلات الألياف الضوئية. يمكن التقاط أي انثناءات في الكابلات بسبب الموجات الصوتية أو الموجات الفعلية وتفسيرها لقياس الحركة»، وذلك حسبما نشر موقع «ساينس إليرت» العلمي المتخصص، نقلا عن مجلة «Scientific Reports» العلمية.
وقد أظهر ذلك بعض من نفس الفريق العام الماضي من خلال تعقب الحيتان عبر القطب الشمالي؛ فعلى مدار 44 يومًا عام 2020، تمكن العلماء من اكتشاف أكثر من 800 صوت للحيتان من خلال كابل تحت الماء يبلغ طوله 120 كيلومترًا (75 ميلًا)؛ حيث اكتشفوا أيضًا عاصفة كبيرة على بعد 13000 كيلومتر (8078 ميل).
وقد أصبح كل ذلك ممكنًا من خلال إعداد يُعرف باسم «الاستشعار الصوتي الموزع» (DAS) وجهاز يسمى «المحقق»، يرسل المحقق نبضة ضوئية عبر كابل الألياف الضوئية التي تكتشف بعد ذلك أي انثناءات وتقيسها بدقة.
ويوضح لاندرو «لقد كانت هذه التكنولوجيا موجودة منذ فترة طويلة. لكنها قطعت خطوة كبيرة إلى الأمام في السنوات الخمس الماضية... لذا نحن الآن قادرون على استخدامها لرصد وقياس الإشارات الصوتية عبر مسافات تصل إلى 100 إلى 200 كيلومتر. وهذا هو الشيء الجديد». غير ان نتائج هذا النظام تحتوي على الكثير من الضوضاء، وهذا يعني أن التقاط الإشارات أكثر صعوبة مما هو عليه مع أجهزة قياس الزلازل، وفق لاندرو، الذي يضيف «هذه التقنية يتم تحديثها باستمرار أيضًا. في الوقت الحالي، ولا يستطيع محققو DAS رؤية المكونات السابقة داخل كابلات الألياف الضوئية المستخدمة لتمديد الإشارات، لكن الباحثين يعملون بجد للتغلب على هذا القيد. كما أن الفريق حريص أيضًا على التأكيد على أن شبكة المراقبة العالمية الخاصة بهذا النظام ستعمل كمكمل للأنظمة الأخرى وليس كبديل. ونظرًا لأن هذه الكابلات واسعة جدًا، فقد يكون العدد المحتمل للنتائج ضخمًا».
ويخلص لاندرو الى القول «تُظهر تجربة استشعار ومراقبة الحيتان DAS استخدامًا جديدًا تمامًا لهذا النوع من البنية التحتية للألياف الضوئية، ما أدى إلى علم ممتاز وفريد من نوعه».