Um cabo submarino ou cabo interoceânico é um cabo de cobre ou fibra óptica instalado no fundo do mar e destinado principalmente a serviços de telecomunicações.
No entanto, também existem cabos subaquáticos destinados ao transporte de energia eléctrica, embora neste caso as distâncias percorridas sejam normalmente relativamente pequenas e também sejam inseridos num tubo especial para evitar riscos de contacto com a água, uma vez que suporta altas potências.
Atualmente, os cabos submarinos de fibra ótica são a base da rede global de telecomunicações.[1][2] O cabo submarino demonstra ser uma solução robusta e eficaz, devido à sua resistência às intempéries, menor latência e maior largura de banda do que a comunicação por satélite, o que o posiciona como uma infraestrutura mais confiável e de maior capacidade, uma vez instalada e testada.
A comunicação por satélite foi relegada desde a década de 1990 à transmissão de eventos desportivos e/ou culturais específicos, à comunicação de locais extremamente remotos e à navegação marítima/aeronáutica. Ele aproveita a flexibilidade de poder “ir até o satélite” instantaneamente onde quer que a “pegada” do satélite permita, e até mesmo se mover sem perder a conectividade, algo que o cabo não pode fornecer.
História
No que diz respeito ao serviço de telecomunicações, os primeiros cabos, destinados ao serviço telegráfico, eram constituídos por fios de cobre revestidos com um material isolante. Já em 1845, foram realizados testes de cabos submarinos em Portsmouth[3], embora ainda não tenha sido alcançada fiabilidade suficiente. A invenção de um isolante impermeável denominado guta-percha, desenvolvido em 1847 pelo alemão Werner von Siemens, permitiu à Submarine Telegraph Co. instalar, em 1852, o primeiro cabo submarino que ligava o Reino Unido e a França através do Canal da Mancha. Embora tenha sido cortado por alguns pescadores logo após sua instalação, esse marco comprovou que o cabo submarino funcionava e desencadeou uma corrida imparável pelo seu desenvolvimento no mundo.
Entre 1852 e 1854, foram feitas diferentes linhas entre a Irlanda e a Escócia, entre o País de Gales e a Irlanda, entre a Córsega e a Sardenha, entre a Suécia e a Dinamarca e várias outras pequenas linhas (geralmente inferiores a 25 milhas náuticas). Alguns funcionaram bem e outros nem tanto, mas todos estes trabalhos permitiram-nos ganhar experiência no assentamento e durabilidade dos materiais.[3].
cabos submarinos
Introdução
Em geral
Um cabo submarino ou cabo interoceânico é um cabo de cobre ou fibra óptica instalado no fundo do mar e destinado principalmente a serviços de telecomunicações.
No entanto, também existem cabos subaquáticos destinados ao transporte de energia eléctrica, embora neste caso as distâncias percorridas sejam normalmente relativamente pequenas e também sejam inseridos num tubo especial para evitar riscos de contacto com a água, uma vez que suporta altas potências.
Atualmente, os cabos submarinos de fibra ótica são a base da rede global de telecomunicações.[1][2] O cabo submarino demonstra ser uma solução robusta e eficaz, devido à sua resistência às intempéries, menor latência e maior largura de banda do que a comunicação por satélite, o que o posiciona como uma infraestrutura mais confiável e de maior capacidade, uma vez instalada e testada.
A comunicação por satélite foi relegada desde a década de 1990 à transmissão de eventos desportivos e/ou culturais específicos, à comunicação de locais extremamente remotos e à navegação marítima/aeronáutica. Ele aproveita a flexibilidade de poder “ir até o satélite” instantaneamente onde quer que a “pegada” do satélite permita, e até mesmo se mover sem perder a conectividade, algo que o cabo não pode fornecer.
História
No que diz respeito ao serviço de telecomunicações, os primeiros cabos, destinados ao serviço telegráfico, eram constituídos por fios de cobre revestidos com um material isolante. Já em 1845, foram realizados testes de cabos submarinos em Portsmouth[3], embora ainda não tenha sido alcançada fiabilidade suficiente. A invenção de um isolante impermeável denominado guta-percha, desenvolvido em 1847 pelo alemão Werner von Siemens, permitiu à Submarine Telegraph Co. instalar, em 1852, o primeiro cabo submarino que ligava o Reino Unido e a França através do Canal da Mancha. Embora tenha sido cortado por alguns pescadores logo após sua instalação, esse marco comprovou que o cabo submarino funcionava e desencadeou uma corrida imparável pelo seu desenvolvimento no mundo.
Em 1855, foi aprovado o projeto de instalação do primeiro cabo transatlântico, mas este ficou fora de serviço em pouco tempo. Em 1865 foi lançado o segundo projeto. O maior navio existente naquela época, o Great Eastern, foi utilizado para esse fim. Este cabo só entrou em operação em 1866 e ligou a Irlanda e a Terra Nova. Em 1868, um cabo foi finalmente instalado através do Oceano Atlântico, ligando a Irlanda ao Canadá. Este cabo otimizou enormemente a comunicação entre os Estados Unidos e a Grã-Bretanha e reduziu drasticamente o tempo em que as mensagens podiam chegar ao seu destino: de dias (o tempo que os navios levavam para entregar a mensagem à outra costa) para apenas horas. Foram o especialista em telégrafo americano Cyrus West Field e o físico e matemático irlandês William Thomson, mais tarde conhecido como Lord Kelvin, que se aventuraram a instalar este cabo num contexto onde a ideia de poder comunicar a grandes distâncias num curto espaço de tempo era ainda mais importante do que a luz eléctrica.
O procedimento consistia em encontrar dois navios no meio do caminho e depois transportar cada ponta do cabo até cada uma das costas, distantes 3.000 quilômetros. Até então, a ideia de um cabo subaquático não era possível porque não existia material suficientemente resistente. Com a implantação da guta-percha, material obtido da seiva de algumas árvores, o cabo pôde ser coberto o suficiente para permitir conexões subaquáticas. Embora a primeira tentativa tenha sido um fracasso, após a instalação bem-sucedida no Canal da Mancha logo se tornou famoso na Europa e foi instalado em diversos países. Conexões importantes foram alcançadas no Mar Mediterrâneo e no Mar Negro. Estima-se que em 1855 já tivessem sido instalados pelo menos vinte e cinco cabos submarinos. Foi isso que permitiu que Field e Thomson tentassem conectar suas duas nações, cujo contexto político da época exigia uma maneira melhor de permanecerem conectados.
As dificuldades de colocação foram consideráveis. Também os operacionais, devido às elevadas atenuações sofridas pelos sinais em consequência da capacitância entre o condutor ativo e a terra e devido a problemas de isolamento. Muitos desses problemas foram causados por sabotagem dos acionistas das companhias de navegação, que inseriram pregos e assim perfuraram a camada isolante do cabo. Muitos homens e um trabalho meticuloso e cuidadoso tiveram que ser usados para repará-los. O progresso disso foi economicamente prejudicial para as companhias de navegação.
Após o fracasso desta ligação, vários investidores desistiram do projeto. Seis anos depois, foi feita novamente uma tentativa de conectar as duas nações.
Ideologicamente, pode-se dizer que o cabo serviu para consolidar a sincronização do mundo ocidental entre duas potências importantes. Serviu também para estabelecer a primeira grande noção de um mundo totalmente conectado. Abriu até a porta para que novos passos fossem dados em relação ao desenvolvimento de conexões de comunicação, primeiro para telegrafia e depois para telefonia, equipadas com repetidores amplificadores submersos, com alimentação fornecida pelos mesmos condutores utilizados para transmitir a conversa.
Na década de 1960 foram instalados cabos submarinos constituídos por pares coaxiais que, recorrendo à multiplexação por divisão de frequência, permitiam um elevado número de canais telefónicos analógicos, da ordem de 120 a 1800, o que para a época era muito.
Na década de 1980, os cabos submarinos de fibra óptica começaram a se tornar populares, usando multiplexação por divisão de comprimento de onda, uma filosofia idêntica, mas desta vez usando diferentes comprimentos de onda de emissores de laser. Assim, abriram caminho para a transmissão simultânea de um grande número de sinais digitais transportando voz, dados, televisão, Internet, etc. com velocidades de transmissão de até 1000 Tbit/s.
Embora o cabo tenha feito parte de um desenvolvimento de comunicação, você também pode pensar em tudo o que ele significava. Num mundo onde a noção de “conectividade” estava apenas começando a ser esclarecida e onde a ideia de compreender a sociedade através de uma metáfora de rede era praticamente inexistente, houve quem se aventurasse a tentar este grande feito.
Instalação
Com um elemento semelhante a uma enxada mas de grandes dimensões, manuseado por robôs subaquáticos, cria-se uma ranhura onde repousará o cabo, ranhura que posteriormente será coberta com areia depositada pela corrente marítima. Isto é feito em áreas onde a profundidade é escassa ou podem surgir outros riscos, pois quando a profundidade é importante o cabo simplesmente repousa no fundo do mar. O mais difícil é determinar a profundidade do oceano. O fundo do mar é constituído por desníveis, o que significa que existem zonas conflituosas em condições muito diferentes para a localização dos cabos. Para isso, são estudadas em profundidade as áreas mais adequadas para colocá-los.
Na Fossa do Japão, a 8.000 metros de profundidade, existe um cabo submarino. O cabo deve ser consideravelmente maior que a profundidade no momento da instalação: o navio está em movimento durante a colocação do cabo e o ângulo que ele forma a partir da área mais profunda significa que são necessários 16 quilômetros de cabo para os 8.000 metros de profundidade.
Características
Os cabos hoje não são muito grossos, podem atingir o tamanho de um braço humano. Paradoxalmente, quanto maior a profundidade, menos será necessária a proteção mecânica, pois há menor probabilidade de danos ao cabo por âncoras, redes de arrasto ou outros. Geralmente possuem fibras ópticas no centro, revestimentos plásticos, cabos de aço para resistência mecânica, condutores de cobre para alimentar os repetidores e uma bainha externa de tereftalato de polietileno para isolá-los completamente.
Capacidade de transmissão de dados
3.840 giga-bits por segundo, ou seja, 102 discos DVD nesses segundos, isso é possível através de fibra óptica. Um cabo consiste em 16 fios de fibra, portanto, 1.700 discos DVD são preenchidos por segundo, mais de 60 terabits por segundo.
Complicações
É impossível reparar um cabo em tal profundidade, por isso eles são fixados na superfície. As pontas danificadas são resgatadas com um robô subaquático, e os danos são reparados, unidos ou resolvidos a bordo de embarcações especiais. Não existem muitos barcos dedicados a este trabalho.
Existem vários motivos pelos quais os cabos são danificados, mas basicamente é devido a âncoras de barcos, redes de pesca ou peixes. A fauna marinha pode comer a cobertura dos cabos (tubarões), atraída pelos campos magnéticos. Felizmente, novos designs de cabos resolvem esse problema e reduzem a possibilidade de cortes ou complicações devido a essas causas.
Outros casos considerados são os terremotos. Em 2006, um cabo com magnitude 7,0 quebrou oito cabos na área de Taiwan, afetando gravemente as comunicações na China. Um total de onze navios passaram 49 dias trabalhando no reparo.
Atualmente, estão sendo incorporados sistemas para reconhecer movimentos no fundo do oceano em caso de possíveis terremotos, o que poderia levar a algo mais complicado. Sabe-se que eles têm origem ali, por isso podemos contar com a rapidez com que o cabo pode alertar sobre o que está acontecendo. Isso nos dá uma margem de manobra muito grande para prevenir situações nas cidades.
Atualmente os cabos não são protegidos pelos países.
“Todos os anos ocorrem entre 100 e 150 cortes de cabos submarinos”.
Os cabos submarinos também são removidos quando atingem o fim de sua vida útil para reinjetar seus componentes no ciclo de produção.[4].
Entre 1852 e 1854, foram feitas diferentes linhas entre a Irlanda e a Escócia, entre o País de Gales e a Irlanda, entre a Córsega e a Sardenha, entre a Suécia e a Dinamarca e várias outras pequenas linhas (geralmente inferiores a 25 milhas náuticas). Alguns funcionaram bem e outros nem tanto, mas todos estes trabalhos permitiram-nos ganhar experiência no assentamento e durabilidade dos materiais.[3].
Em 1855, foi aprovado o projeto de instalação do primeiro cabo transatlântico, mas este ficou fora de serviço em pouco tempo. Em 1865 foi lançado o segundo projeto. O maior navio existente naquela época, o Great Eastern, foi utilizado para esse fim. Este cabo só entrou em operação em 1866 e ligou a Irlanda e a Terra Nova. Em 1868, um cabo foi finalmente instalado através do Oceano Atlântico, ligando a Irlanda ao Canadá. Este cabo otimizou enormemente a comunicação entre os Estados Unidos e a Grã-Bretanha e reduziu drasticamente o tempo em que as mensagens podiam chegar ao seu destino: de dias (o tempo que os navios levavam para entregar a mensagem à outra costa) para apenas horas. Foram o especialista em telégrafo americano Cyrus West Field e o físico e matemático irlandês William Thomson, mais tarde conhecido como Lord Kelvin, que se aventuraram a instalar este cabo num contexto onde a ideia de poder comunicar a grandes distâncias num curto espaço de tempo era ainda mais importante do que a luz eléctrica.
O procedimento consistia em encontrar dois navios no meio do caminho e depois transportar cada ponta do cabo até cada uma das costas, distantes 3.000 quilômetros. Até então, a ideia de um cabo subaquático não era possível porque não existia material suficientemente resistente. Com a implantação da guta-percha, material obtido da seiva de algumas árvores, o cabo pôde ser coberto o suficiente para permitir conexões subaquáticas. Embora a primeira tentativa tenha sido um fracasso, após a instalação bem-sucedida no Canal da Mancha logo se tornou famoso na Europa e foi instalado em diversos países. Conexões importantes foram alcançadas no Mar Mediterrâneo e no Mar Negro. Estima-se que em 1855 já tivessem sido instalados pelo menos vinte e cinco cabos submarinos. Foi isso que permitiu que Field e Thomson tentassem conectar suas duas nações, cujo contexto político da época exigia uma maneira melhor de permanecerem conectados.
As dificuldades de colocação foram consideráveis. Também os operacionais, devido às elevadas atenuações sofridas pelos sinais em consequência da capacitância entre o condutor ativo e a terra e devido a problemas de isolamento. Muitos desses problemas foram causados por sabotagem dos acionistas das companhias de navegação, que inseriram pregos e assim perfuraram a camada isolante do cabo. Muitos homens e um trabalho meticuloso e cuidadoso tiveram que ser usados para repará-los. O progresso disso foi economicamente prejudicial para as companhias de navegação.
Após o fracasso desta ligação, vários investidores desistiram do projeto. Seis anos depois, foi feita novamente uma tentativa de conectar as duas nações.
Ideologicamente, pode-se dizer que o cabo serviu para consolidar a sincronização do mundo ocidental entre duas potências importantes. Serviu também para estabelecer a primeira grande noção de um mundo totalmente conectado. Abriu até a porta para que novos passos fossem dados em relação ao desenvolvimento de conexões de comunicação, primeiro para telegrafia e depois para telefonia, equipadas com repetidores amplificadores submersos, com alimentação fornecida pelos mesmos condutores utilizados para transmitir a conversa.
Na década de 1960 foram instalados cabos submarinos constituídos por pares coaxiais que, recorrendo à multiplexação por divisão de frequência, permitiam um elevado número de canais telefónicos analógicos, da ordem de 120 a 1800, o que para a época era muito.
Na década de 1980, os cabos submarinos de fibra óptica começaram a se tornar populares, usando multiplexação por divisão de comprimento de onda, uma filosofia idêntica, mas desta vez usando diferentes comprimentos de onda de emissores de laser. Assim, abriram caminho para a transmissão simultânea de um grande número de sinais digitais transportando voz, dados, televisão, Internet, etc. com velocidades de transmissão de até 1000 Tbit/s.
Embora o cabo tenha feito parte de um desenvolvimento de comunicação, você também pode pensar em tudo o que ele significava. Num mundo onde a noção de “conectividade” estava apenas começando a ser esclarecida e onde a ideia de compreender a sociedade através de uma metáfora de rede era praticamente inexistente, houve quem se aventurasse a tentar este grande feito.
Instalação
Com um elemento semelhante a uma enxada mas de grandes dimensões, manuseado por robôs subaquáticos, cria-se uma ranhura onde repousará o cabo, ranhura que posteriormente será coberta com areia depositada pela corrente marítima. Isto é feito em áreas onde a profundidade é escassa ou podem surgir outros riscos, pois quando a profundidade é importante o cabo simplesmente repousa no fundo do mar. O mais difícil é determinar a profundidade do oceano. O fundo do mar é constituído por desníveis, o que significa que existem zonas conflituosas em condições muito diferentes para a localização dos cabos. Para isso, são estudadas em profundidade as áreas mais adequadas para colocá-los.
Na Fossa do Japão, a 8.000 metros de profundidade, existe um cabo submarino. O cabo deve ser consideravelmente maior que a profundidade no momento da instalação: o navio está em movimento durante a colocação do cabo e o ângulo que ele forma a partir da área mais profunda significa que são necessários 16 quilômetros de cabo para os 8.000 metros de profundidade.
Características
Os cabos hoje não são muito grossos, podem atingir o tamanho de um braço humano. Paradoxalmente, quanto maior a profundidade, menos será necessária a proteção mecânica, pois há menor probabilidade de danos ao cabo por âncoras, redes de arrasto ou outros. Geralmente possuem fibras ópticas no centro, revestimentos plásticos, cabos de aço para resistência mecânica, condutores de cobre para alimentar os repetidores e uma bainha externa de tereftalato de polietileno para isolá-los completamente.
Capacidade de transmissão de dados
3.840 giga-bits por segundo, ou seja, 102 discos DVD nesses segundos, isso é possível através de fibra óptica. Um cabo consiste em 16 fios de fibra, portanto, 1.700 discos DVD são preenchidos por segundo, mais de 60 terabits por segundo.
Complicações
É impossível reparar um cabo em tal profundidade, por isso eles são fixados na superfície. As pontas danificadas são resgatadas com um robô subaquático, e os danos são reparados, unidos ou resolvidos a bordo de embarcações especiais. Não existem muitos barcos dedicados a este trabalho.
Existem vários motivos pelos quais os cabos são danificados, mas basicamente é devido a âncoras de barcos, redes de pesca ou peixes. A fauna marinha pode comer a cobertura dos cabos (tubarões), atraída pelos campos magnéticos. Felizmente, novos designs de cabos resolvem esse problema e reduzem a possibilidade de cortes ou complicações devido a essas causas.
Outros casos considerados são os terremotos. Em 2006, um cabo com magnitude 7,0 quebrou oito cabos na área de Taiwan, afetando gravemente as comunicações na China. Um total de onze navios passaram 49 dias trabalhando no reparo.
Atualmente, estão sendo incorporados sistemas para reconhecer movimentos no fundo do oceano em caso de possíveis terremotos, o que poderia levar a algo mais complicado. Sabe-se que eles têm origem ali, por isso podemos contar com a rapidez com que o cabo pode alertar sobre o que está acontecendo. Isso nos dá uma margem de manobra muito grande para prevenir situações nas cidades.
Atualmente os cabos não são protegidos pelos países.
“Todos os anos ocorrem entre 100 e 150 cortes de cabos submarinos”.
Os cabos submarinos também são removidos quando atingem o fim de sua vida útil para reinjetar seus componentes no ciclo de produção.[4].