Исследователи из Университета Райхмана (Израиль) подробно описали в статье в журнале Nature Electronics нарастание рисков и усиление угроз влияния природных и техногенных факторов на подводные кабели связи, которые формируют основу глобальной интернет-инфраструктуры и передают более 95% международного трафика данных.

Среди приведенных ими примеров — извержение вулкана в 2022 году, которое вызвало цунами и подводные ударные волны, оборвавшие оптоволоконную линию связи между Королевством Тонга и Республикой Фиджи, погрузив в цифровую изоляцию островное государство.

За последние полтора года произошел ряд новых инцидентов, показавших уязвимость кабельной инфраструктуры. Были повреждены подводные магистрали в Красном и Балтийском морях, а также в Тихом океане. В некоторых случаях, вероятно, — в результате преднамеренных действий.

Повреждения магистральных кабелей якорями или глубоководными тралами приводят к частым сбоям в работе, а растущая тенденция нанесения целенаправленного вреда повышает риски преднамеренных отключений с серьезными последствиями.

В статье представлены научно обоснованные направления модернизации глобальной коммуникационной инфраструктуры на основе трех альтернативных систем, которые способны снизить зависимость от уязвимости подводных кабелей.

Первый вариант — спутниковые сети лазерной связи. Группировки спутников на низкой околоземной орбите уже созданы в рамках проектов НАСА и системы Starlink. Они могут без сейсмических или геополитических рисков обеспечить скорость передачи данных, сравнимую с оптоволоконной. Достижения в области адаптивной оптики и высокоскоростных межспутниковых каналов связи позволяют эффективно противостоять влиянию атмосферных помех.

Второе решение — высотные воздушные платформы на основе дронов на солнечных батареях и дирижаблей, находящихся в стратосфере. Разработки здесь еще не завершены, но прототипы показали, что такие платформы смогут обеспечить гибкую и устойчивую интернет-инфраструктуру.

Третий подход предусматривает создание автономных подводных оптических беспроводных сетей на базе множества роботизированных аппаратов, оснащенных сине-зелеными лазерами, которые формируют динамическую сеть оптических каналов связи малой дальности. Такие системы способны осуществить критически важное резервирование эксплуатируемых кабелей. Они особенно перспективны для военных приложений, глубоководной энергетики и мониторинга окружающей среды.

Однако одного только резервирования кабелей недостаточно, чтобы противостоять угрозам XXI века — от геологических катастроф до геополитических конфликтов. Нужна подлинная диверсификация глобальной цифровой инфраструктуры, утверждают авторы исследования.