Talande trådar i djupet
Från ”Vakna!”:s korrespondent på Hawaii
FÖR något mer än ett århundrade sedan halade en fiskare, som höll på att tråla i kustvattnen utanför Frankrike, in något som tycktes vara ett nytt slags sjögräs. Det underliga var att det hade en märgsubstans av metall. När han skar av ett stycke för att visa sina vänner, spolierade han oavsiktligt ett tioårsprojekt. Många finansmän, liksom engelska och franska staten, hade satsat åtskilliga millioner kronor på en telegrafkabel under vattnet, vilken skulle åstadkomma en förbindelse över Engelska kanalen. Den 1 september 1850 lades den slutligen ut. Denna kabel var det ”nya sjögräset” som skars av redan nästa dag!
Telegraflinjer korsar haven
Redan år 1850 hade den sex år gamla elektriska telegrafen spritt sig som en löpeld över Nordamerika, till England och till många delar av Europa. Fastän luftledningar gick mycket bra att använda till lands, blev det alltid tvärstopp för dem när de nådde havsranden. Många lysande och uppslagsrika hjärnor hängav sig åt att lösa detta problem.
Kabeln i Engelska kanalen hade varit otillfredsställande skyddad. Det var bara vid stränderna som den armerats med blyhöljen. Fastän kabeln till en viss grad fungerade tills fiskaren skar av den, var signalerna från båda sidor av Engelska kanalen förvanskade. Man hade inte insett att det blir stora förändringar i en kabel, när den sänks ner under vatten, även om den är riktigt isolerad. Detta problem med signalfördröjning skulle till en tid komma att gäcka många kabelingenjörer. År 1851 lade man emellertid i Engelska kanalen ut en ordentligt armerad kabel, som fick betydligt större framgång än sin föregångare. På kort tid spred sig ett nätverk av undervattenskablar över Medelhavets botten och förband Europa med Afrika och de mellanliggande öarna. Till följd av dessa framgångar inriktades tankarna snart på att skapa en förbindelse på havsbottnen i den mäktiga Atlanten.
Den första transatlantiska telegrafkabeln
Fastän England var föregångsland när det gällde tekniskt kunnande i fråga om undervattenskablar, var det den amerikanske affärsmannen Cyrus W. Fields ihärdiga bemödanden som slutligen ledde till att man kunde lägga ut en atlantkabel som fick framgång. Till slut förenade de brittiska och amerikanska statliga myndigheterna sina ansträngningar. Några av världens mest kända finansmän, oceanografer, telegrafmän och vetenskapsmän från båda sidor engagerades i företaget. Dessa mäns kunskaper och skicklighet skulle visa sig vara oundgängliga på grund av de djupgravar man påträffade mitt ute i Atlanten. Helt under havsytan sträcker sig här jordens största bergskedja på 1.600 kilometers längd och 800 kilometers bredd.
Om Field och hans medarbetare i förväg hade känt till de många år av finansiella problem och olyckor i samband med utläggandet av kabel som låg framför dem, kan de mycket väl ha dragit sig tillbaka under sina tidigaste försök. Kabelbrott, ogynnsam väderlek och kabel som trasslade in sig i fartygens utläggningsmaskineri försinkade ideligen företaget. Ibland hamnade hundratals kilometer fördärvad kabel, som kostat en förmögenhet, på havsbottnen.
Det gamla problemet med signalfördröjning måste lösas. Någon måste ta reda på hur lång tid det tog för en signal att gå från den ena ändan av kabeln till den andra och hur mycket elektricitet som behövdes för att fylla kabeln, innan signalen gick fram. Man har jämfört detta med en vattenledning. En viss kvantitet vatten måste rinna genom ledningen innan någon märkbar vattenmängd kan iakttas i den andra ändan. Det kan behövas så mycket som tjugo gånger mer elektricitet för att ladda en undervattenskabel i jämförelse med en luftledning.
Sir William Thomson (bättre känd som lord Kelvin) formulerade sin berömda ”kvadratlag” som en följd av sina efterforskningar i denna sak. Förenklat innebär hans ”lag” att om en undervattenskabel förlängs 10 gånger, förminskas signalvärdet 100 gånger. Hans lösning var att öka storleken på den ledande kärnan. På grund av att man inte tog hänsyn till denna nya upptäckt bidrog emellertid den bristfälliga konstruktionen av den första atlantkabeln till att den inte fungerade.
Den 5 augusti 1858 sammanband emellertid äntligen den första transatlantiska undervattenskabeln kontinenterna med varandra, mellan Irland och Newfoundland. Elva dagar senare började ett hälsningsbudskap på 99 ord att sändas från drottning Viktoria i England till president Buchanan i Förenta staterna. Det fullbordades 16 1/2 timme senare. Tråkigt nog brann kabeln sönder mindre än en månad därefter. Ett privatkapital på omkring tjugo millioner kronor låg sänkt i Atlantens djup! Det som hade kallats ”århundradets största bragd” hade misslyckats totalt. Åtta år skulle förflyta innan européer och amerikaner åter kunde meddela sig med varandra genom kabel.
Under den tid som förflöt gick Englands två kabeltillverkare samman och löste därigenom många av de tidigare problemen i samband med kabeltillverkning. En ny och bättre skyddad kabel konstruerades. Den var två gånger så tung (6.350 ton) och hade en ledande kärna som var tre gånger så stor som den föregående kabelns. Den kunde hänga 16 kilometer lodrätt i vattnet innan den gick av. Vid nästa försök användes dessutom ett enda fartyg (i stället för de två som tidigare behövts), som kunde transportera en sådan oerhört tung last. Detta fartyg, Great Eastern, hade ett dubbelt framdrivningssystem med två 18-meters skovelhjul, sex master och en 7-meters propeller. Detta gjorde henne till det mest manövrerbara oceangående fartyg som någonsin byggts. Genom att man lät ett skovelhjul rotera bakåt kunde hon vrida sig fullständigt runt sin egen mittaxel.
Efter ytterligare två misslyckade försök fullbordades utläggandet av en kabel, som verkligen blev en framgång, den 27 juli 1866. Den förband Irland med Newfoundland. Men på 1.100 kilometers avstånd från den nya kabeln låg en kabel hopsnärjd med förlorade draggar — ett offer för föregående sommars misslyckande. Efter 30 försök halades den upp, provades och splitsades ihop med ny kabel. Detta fullbordade väst-östsektionen. När de två kablarnas Newfoundlandändar hopfogades, blev en undervattenskrets på mer än 6.400 kilometer till. Tydliga signaler sändes över detta avstånd. Ett enkelt batteri gjort av en fingerborg av silver innehållande några droppar syra var allt som behövdes för att ladda kabeln! Sedan den tiden har tvåvägskommunikation mellan de två kontinenterna aldrig upphört mer än under några få timmar vid ett och samma tillfälle.
Från och med år 1866 spred sig kablar snabbt över världshaven. Vid slutet av århundradet hade 15 kablar lagts ut över Atlanten. Somliga sektioner av dessa ursprungliga kablar är fortfarande i bruk efter mer än ett århundrades användning!
Måltavlor under krigstid
Många avlägsna öar, till exempel Kokosöarna i Indiska oceanen, Ascension i Sydatlanten och Guam och Midway i Stilla havet, har blivit strategiska vägskäl för världens kommunikationer på grund av dessa undervattenskablar. Till följd av detta blev dessa öar viktiga militära mål i krigstid. Kabelstationer, liksom också själva kablarna, blev angelägna anfallsmål. De enda två kablar som ägdes av Tyskland år 1939 klipptes av mindre än tjugofyra timmar efter andra världskrigets utbrott. En engelsk miniatyrubåt klippte av kablarna mellan Saigon och Singapore och mellan Saigon och Hongkong år 1945. Detta slag om havsbottnen varade under hela kriget.
Kablarnas fiender
Kabelns uppfinnare, människan, har också visat sig vara den mest framträdande fienden till kablarna, inte bara i krigstid, utan i ännu större utsträckning genom tråldragning och användning av skeppsankare. I raden av fiender finns också korrosion, skarptandade fiskar, borrare och naturfenomen.
En jordbävning under vattnet inträffade utanför Australien år 1888 och slet av tre kablar till kontinenten på en och samma gång. Jordskred under vattnet, som utlösts av jordbävningar, färdas till en början med en hastighet av 80 kilometer i timmen och sliter med lätthet av kablar. År 1929 slet ett jordskred av de flesta kablarna mellan Europa och Amerika. De gick av en efter en i snabb följd. Det tog sex månader att reparera skadan, med en förlust för kabelföretagen på mer än 1,5 millioner dollar.
Kablar och kabelfartyg ägs och underhålls av olika nationer. Fartyg trafikerar världshaven för att ta itu med kabelfienderna. Att hämta upp och reparera en skadad kabel är inte längre så svårt som det en gång var. Numera lokaliserar elektriska mätningar brottet, varefter fartyget beger sig till platsen, och lägger ut en markeringsboj, och sedan påbörjas draggningen.
Telefonen går under vattnet
Efter telefonens tillkomst år 1875 påbörjades ansträngningar att med detta nya instrument uppnå det som hade gjorts med telegrafen. Nästan omedelbart började de problem som ansatt undervattenskablarna för telegrafi att åter dyka upp för telefoningenjörerna, fastän i en avsevärt allvarligare form. Återigen var den största svårigheten det gamla problemet med signalfördröjning och förvrängning. På grund av den invecklade beskaffenheten hos det mänskliga språket behövdes det många års intensiva studier och omständlig ingenjörskonst, innan tal med våra dagars goda kvalitet kunde uppnås i undervattensledningar.
Under tiden kom radion till år 1896. I hälarna på den lanserades kortvågsradion. Denna helt nya och oväntade metod att kommunicera över långa avstånd ställde undervattenskabeln inför något som kallats ”dess största utmaning”. Med hjälp av kortvågsradio flög den mänskliga rösten över Atlanten 40 år innan den första lyckade transatlantiska telefonkabeln lades ut. Från 1927 till 1956 var detta det enda sättet att sända mänskligt tal över haven. Framgången med den metoden blev emellertid begränsad, eftersom den var nästan helt och hållet beroende av god väderlek. Ibland tog det dagar för meddelanden att nå fram. Men stora framsteg gjordes när det gäller radiokommunikation, och mycket av detta tekniska kunnande bidrog i sin tur till framgången för telefonkablar under vattnet.
Transatlantiska telefonkablar
Det första transatlantiska telefonkabelsystemet sammanlänkade Newfoundland med England via Skottland och lades ut i tre omgångar. Varje splitsfogning röntgades för att man skulle vara säker på att det inte fanns den minsta defekt. Ett antal problem uppstod, främst beroende på orkanen Ione, men de klarades snabbt av. Tvåkabelsystemet blev en oerhörd framgång, när det fullbordades år 1956. Femtioen telefonförstärkare, på ungefär 65 kilometers avstånd från varandra, förstorar den mänskliga röstens strömmar som går österut. Omkring 40 kilometer därifrån låg den andra kabeln med ett lika stort antal telefonförstärkare och skickade strömmarna västerut. Utläggandet av denna kabel satte i gång en explosion av verksamhet, när det gällde kabelutläggning över haven.
Senare blev det, tack vare den mycket sinnrika uppfinning som är känd som TASI (Time Assignment Speech Interpolation = inskott av tal under vissa tidsintervaller) och transistorer, möjligt att fördubbla antalet kanaler i kablarna. Denna snabba mekanism utnyttjar de tysta partierna i vanligt samtal och kopplar in andra samtal. Kabeln från år 1956 hade 36 kretsar. Men tänk på de möjligheter som finns med kablar av det slag som fullbordades år 1976, vilka förbinder Förenta staterna och Frankrike och innehåller 4.000 kanaler! Och med TASI kan detta fördubblas!
Stilla havets ljudled
En telegrafkabel hade lagts ut mellan Förenta staterna och Hawaii redan år 1903. Dess ändar drogs i land på Waikiki Beach med hjälp av en liten motorvinsch. Hawaiis första telefonbolag upprättades bara sju år efter uppfinningen av telefonen. Men det var inte förrän år 1931 som Hawaii kopplades in i systemet med långdistanstelefoni genom kortvågsradio. I samband med att man fullbordade den 3.800 kilometer långa kabeln från Kalifornien till Hawaii år 1957 tillkom det som sedan blev känt som Stilla havets ljudled. Detta 36-millionerdollarprojekt blev ett tillskott till de 14 radiotelefonkretsarna som då fanns. Det tog bara åtta sekunder att sända ett trevägs telefonsamtal mellan Hawaii, Alaska och London, och det lät klockrent. Kabeln hade dessutom 36 kretsar. Intressant nog yttrade en tjänsteman vid den tidpunkten: ”Det är sällsynt att så många människor önskar ringa fastlandet vid en och samma tidpunkt. Därför kommer somliga av dem att aldrig bli använda.” Så fel han hade!
Sju år senare tillkom den 80 millioner dollar dyra och 8.500 kilometer långa ljudleden till Fjärran Östern. För första gången var Förenta staterna direkt förbundet med Fjärran Östern via Hawaii. Vid denna tidpunkt kunde man använda en enda kabel, som kunde sända tal i båda riktningarna. Den har 128 kretsar, och med TASI kan den utnyttjas till att sända 256 samtal samtidigt. Detta nästan otroliga företag tog i anspråk ansträngningarna från experter inom fysik, ingenjörskonst, kemi, oceanografi, fiske, grodmansdykning och vulkanlära. Ja, Stilla havet bjuder på faror som inte hade funnits i Atlanten — vulkaner, korallrev, tidvattenvågor och världens största djupgravar. Marianergraven, världens djupaste kända hål, når mer än 11 kilometers djup mellan Guam och Midway och kunde inte undvikas, när man lade ut kabeln. Kabeln, som börjar i San Luis Obispo i Kalifornien, ger förbindelse med Japan via Midway, Wake och Guam. Det är nu möjligt att slå ett nummer direkt från Honolulu till de flesta städer på fastlandet i Förenta staterna och till många europeiska länder. Och om man slår ett nummer med 14 siffror, är det möjligt att ringa från New York till vilken privattelefon som helst i Japan och ögonblickligen få till stånd en förbindelse som är klockren.
Modernisering och användbarhet
En hel rad vetenskapliga uppfinningar har revolutionerat utläggandet av kabel. Specialfartyg har byggts för detta ändamål. Man har gjort förbättringar, inte bara när det gäller kablar, utan också av sändar- och mottagarutrustning. Telefonförstärkarna har moderniserats. I stället för triodradiorör används transistorer. En enda kabel kan nu ersätta de två som tidigare behövdes. I dag kan telefon- och telegrafmeddelanden, televisionsbilder och en omfattande mängd elektroniska data också sändas med hjälp av dem.
Tvärtemot farhågorna om att kommunikationssatelliter skulle innebära slutet för undervattenskablarna, har de utgjort en stimulans för dessa. Tack vare den ökade mängden kablar och deras ökade effektivitet har det blivit en ordentlig kommunikationsexplosion.
Kostnaderna har sjunkit drastiskt. År 1957 kostade det billigaste nattsamtalet från Hawaii till Kalifornien 5,25 dollar för tre minuter. Det har nu sänkts till 80 cent. I stället för att behöva 16 1/2 timme för att nå fram tar det nu inte mer än en tiondels sekund för meddelanden att färdas samma sträcka. Om du därför har någon du håller av på mindre än en sekunds avstånd ifrån dig, varför då inte använda dessa talande trådar i djupet?