Миллионы километров оптоволоконных кабелей уже покрывают Землю, включая примерно 920 000 миль подводных кабелей на дне океана, но теперь они приобретают новое назначение, трансформируясь в сейсмические датчики. Эта технология, используемая для мониторинга природных опасностей, таких как землетрясения, извержения вулканов и наводнения, обнаруживает микроскопические изменения в вибрации, напряжении и движении грунта или воды с помощью лазерных импульсов.
В отличие от традиционных сейсмометров, которые измеряют движение грунта в одной точке, оптоволоконный кабель может действовать как непрерывный сенсор на большой территории, собирая данные в реальном времени с высоким разрешением. Например, система предупредила о извержении вулкана Гриндавик в Исландии за 26 минут до события, позволив эвакуировать жителей.
Исследователи из Калифорнийского технологического института продемонстрировали мощность этой системы, используя 62-мильный участок оптоволоконного кабеля, который предоставил данные, эквивалентные 10 000 традиционных сейсмометров. Это потенциально может значительно снизить затраты на сейсмический мониторинг, ведь стоимость одного традиционного сейсмометра достигает 50 000 долларов США, тогда как система DAS требует одного устройства стоимостью 200 000 долларов США.
Подводный сейсмический мониторинг, который является еще более дорогим и сложным, также может получить выгоду от этой технологии. Например, на Канарских островах исследователи превратили подводный телекоммуникационный кабель в 11 968 датчиков напряжения на длине около 75 миль, которые обнаружили как местные, так и региональные землетрясения, а также сейсмические волны от землетрясений за тысячи миль.
Эта же технология рассматривается для исследования Луны, где исследователи предлагают использовать оптоволоконные кабели для обнаружения лунотрясений. Кабели могут быть развернуты на километры поверхности Луны и, по предварительным тестированиям, не требуют закапывания, что свидетельствует об их потенциальной эффективности. Развернутые как сейсмические датчики, эти кабели в будущем могут также служить для коммуникации лунных миссий.
В отличие от Земли, где землетрясения вызваны тектоническими плитами, лунотрясения вызваны гравитационным воздействием Земли и падением метеоритов. Кроме того, экстремальные температурные колебания на поверхности Луны, от -410 градусов по Фаренгейту ночью до 250 градусов по Фаренгейту днем, приводят к расширению и сжатию поверхности, что также влияет на сейсмическую активность.
Изучение сейсмических волн от этих явлений поможет ученым узнать больше о внутреннем строении Луны, его плотности, составе и наличии жидкого ядра. Обнаружение геологических разломов может свидетельствовать о большей геологической активности Луны, чем считалось ранее, а дополнительные данные о лунотрясениях могут раскрыть новые аспекты формирования естественного спутника Земли.
