科技史上的今天，海底电缆是如何铺设的？

9月25日是第32届“国际信息通信展”举办的首日。巧合地是，这一天也是历史上第一条海底电报电缆开始铺设的日子（1951年9月25日）。借这个特殊的日子，笔者将带你了解海底电缆是如何铺设的，以及海底电缆的价值。

海底电缆的那几个“第一条”

第一条海底电缆铺设的日子除了1951年9月25日的说法外，还有一种是1850年便开始铺设。

在笔者查阅资料之后发现，1850年英国工程师布雷特在英、法之间铺设了全世界第一条海底电缆，但是一位渔民误以为找到了大鱼将电缆从海底拽出。于是布雷特于1851年进行第二次铺设，这条电缆横跨加来海峡将英国与欧洲大陆成功地连接在一起。

自此，人类开始探索于海底铺设电缆的可能性，并开创诸多“第一条”：

第一条跨大西洋海底电缆于1858年8月16日成功连接英国和美国，维多利亚女王第一次通过海底电缆发给美国总统布坎南的贺电。紧接着，布坎南向英国女王回电，同时，礼炮鸣放100响，庆祝人类这一伟大的历史时刻。

第一条海底光缆敷设于1988年，横跨大西洋连接了欧洲和美洲，全长6700公里。这条光缆含有3对光纤，每对的传输速率为280Mb/s。实现这一历史性时刻，这离不开1980年光纤电缆的发展。

截至2005年，除南极洲之外，海底电缆已经覆盖并联通地球上所有洲，目前，全世界超过90%的跨国数据传输，都由海底光缆承担。根据最新的数据统计，全球的海底光缆总长达90万公里，可绕地球22圈。

海底电缆铺设的八十一难

戏剧性的是，1850年全世界第一条海底电缆被渔民误以为大鱼拖拽而出，布雷特不得不重新铺设。在铺设成功之后，人们又把目光转向北美大陆，考虑是否能将北美与欧洲连接起来。当时对于电的应用、海底地貌充满未知。电报发明者莫尔斯也认为海底电报电缆是一个不切实际的冒险。

1854年英国工程师吉斯博恩纳与美国富豪塞勒斯·韦斯特·菲尔德负责铺设从纽约到纽芬兰的海底电缆。尽管面对技术未知与资金短缺，他们勇敢尝试铺设跨大西洋海底电缆。1857年8月11日晚上，在成功铺设355海里后，绞盘发生故障，已经铺设的电缆像断线的风筝一样全掉进了海里。菲尔德损失了355海里的电缆外加10万英镑的投资。第一次铺设宣告失败。

1858年，菲尔德的船队两次尝试铺设电缆，分别因暴风雨和电缆损坏而失败，面临媒体质疑与投资商撤资的压力。然而，菲尔德坚持信念，第三次尝试在几乎无外界关注下悄然进行，最终成功铺设电缆，实现了跨大西洋的电报通信，引发全球轰动。

电缆成功铺设后，菲尔德成为国家英雄，但好景不长，电缆迅速断线，使他陷入舆论漩涡。面对失败与质疑，菲尔德坚韧不拔，六年后带着新技术与资金重启项目。1866年，菲尔德利用更先进的技术与巨型轮船，成功铺设了两条跨大西洋电缆，彻底改变了人类通信方式。

如何铺设？如何防腐蚀？如何防剐蹭？

如何铺设？海底电缆铺设是通过埋设犁（施工船尾部）将电缆埋入海底泥土中。在沙地和淤泥地通过高压冲水形成2米深沟槽，在黏土和珊瑚礁区域需要用切割机开辟一条达到0.6-1.2米深的深槽，然后把电缆或光纤镶嵌进深槽中自然回填。

下边通过三张动图来看一下具体的铺设。

第一是利用高压水柱冲开海底的泥沙，并形成电缆或光缆沟。

第二是通过光缆孔铺设电缆；

第三是埋线，将两侧的泥沙覆盖在光缆上。

如何防腐蚀？海水与淡水不同，海水含有盐和各种矿物质，其腐蚀性是非常强的，一般的材料长时间在海水中浸泡很容易被腐蚀。这些海底光纤虽看似笨重，实则外层覆盖聚乙烯层材质，有效抵御海水腐蚀，确保通信无阻。

海底光缆/电缆不仅需抵御强腐蚀性的海水、深海压力及自然灾害，还需防范鱼类咬噬及人为活动损害。即便有强化保护，其使用寿命也仅约25年，需定期更换以维持通信稳定。

如何防剐蹭？1850年，英法两国铺设了首条水下电报电缆，利用深水自然沉降，远离当时船只与潜艇触及范围。然而，随着1960年代光纤通信的兴起，光纤铺设初期因浅埋易受渔船拖网损害，导致重大损失。

为确保通信安全与减少损失，海底电缆铺设船应运而生。它们能挖掘深坑并精准铺设电缆与光纤，有效避免外界干扰。此外，还通过航海图详细标注及海面提醒标志，进一步保护海底电缆与光纤免受渔船与潜艇潜在破坏。

损坏之后如何修复？即使铺设得再完美光缆/电缆也很容易被损坏，有时船舶经过或者锚会误触光缆/电缆，大型的鱼类也会不小心破坏光缆外壳。修复这些光缆不是一件容易的事，因为很小的损坏都会导致光缆瘫痪。而要在几万公里的光缆上找到一个小缺口需要耗费许多人力物力。

修复光缆首先需要通过两端光缆发射信号确定受损大致位置，然后派出机器人精准定位并切断这段光缆，最后再将备用的光缆连接上去。但连接过程将在水面上完成，光缆会被拖曳船提到水面上，并由工程师连接修复，再放入海底。

写在最后

事实上，海底电缆的铺设不仅是一项复杂的工程，而且在全球通信、贸易、科研和资源开发中发挥着重要作用：

首先，通过海底电缆可以实现国际长途电话通信、互联网连接、数据传输等，使得全球范围内的人们能够实时交流和共享信息；其次，海底电缆也为国际贸易提供了关键的基础设施，保证了贸易信息的快速、稳定和安全传输；此外，海底电缆在海洋科学研究中也起着重要的作用。

海底电缆的铺设也成为一大壮举，尤其是跨大西洋海底电缆的铺设，经历十多年的时间，四次失败，数十万英镑打了水漂，这俨然是时代的奇迹，值得人类永远铭记。

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