L'evoluzione dei cavi sottomarini: dalla telegrafia a Starlink

Il primo cavo sottomarino

Il primo cavo sottomarino per le telecomunicazioni era di 1,5cm e fu utilizzato nel 1857 per il telegrafo, e collegava Terranova, in Canada, all'Irlanda attraverso una tratta di circa 3.200 chilometri. Furono necessari cinque tentativi per costruirlo, e alla fine fu necessario l'utilizzo di due navi che partivano da entrambe le coste e si incontravano a metà strada per unire le due metà del cavo. Nonostante i numerosi problemi tecnici, fu un importante segnale che la comunicazione globale stava per diventare realtà. Nel 1956 venne posato il primo cavo sottomarino per la linea telefonica, e nel 1988 il primo cavo per la prima connessione a internet.

Evoluzione dei cavi sottomarini

Attualmente, i cavi sono molti di più rispetto a prima e molto più veloci: ci sono circa 426 cavi sottomarini per un totale di circa 1,3 milioni di chilometri, con il più veloce che raggiunge i 160 Tb/s
Esistono principalmente due tipologie di cavi sottomarini: quelli per la trasmissione di dati e quelli per la trasmissione di energia. I cavi per la trasmissione di dati sono utilizzati per la comunicazione via internet e sono in fibra ottica. Funzionano facendoci passare impulsi di luce che poi vengono convertiti in codice binario, una lunga serie di 0 e 1. I cavi per la trasmissione di energia, invece, sono in rame e sono utilizzati per trasmettere energia elettrica da una fonte a una destinazione.

Processo di posa dei cavi

La posa dei cavi sottomarini è un processo complesso che richiede l'utilizzo di navi appositamente attrezzate e radar per scannerizzare il fondale marino.

Il processo di installazione di cavi sottomarini in acque poco profonde varia a seconda del tipo di fondale, se il fondale è sabbioso la posa prevede l'utilizzo di aratri sottomarini che scavano delle trincee nel fondale marino dove verranno inseriti i cavi. In caso di fondale roccioso vengono invece posati e protetti con una coperta fatta di mattonelle di cemento. A circa 400-600 metri invece i cavi vengono semplicemente appoggiati sul fondale e srotolati automaticamente con l'aiuto di software di navigazione.

Costruzione e resistenza dei cavi

La costruzione di un cavo sottomarino è un processo delicato che richiede diversi accorgimenti per garantirne la resistenza e la longevità. Ad esempio, in caso di passaggio vicino a sorgenti idrotermali, può essere necessario applicare un rivestimento in grado di resistere alle alte temperature. Prima della posa, vengono anche condotti dei test di invecchiamento per simulare il comportamento del cavo sul fondale marino e garantire la loro capacità di resistere alle condizioni del fondale.

Guasti e riparazioni dei cavi

Ogni anno, si verificano circa un centinaio di guasti ai cavi sottomarini in tutto il mondo, di cui circa due terzi sono causati da attività antropiche come la pesca e l'ancoraggio delle navi, mentre il restante terzo è dovuto a cause naturali come frane sottomarine o attacchi di squali. Per individuare il punto di rottura di un cavo, vengono inviati impulsi luminosi lungo le fibre ottiche che ritornano indietro quando raggiungono il punto di rottura. I cavi danneggiati vengono riparati utilizzando veicoli guidati da remoto che tagliano il cavo nel punto di rottura e portano in superficie le estremità. Una volta tirato a bordo, il cavo viene riparato in un laboratorio specializzato e l'operazione può durare fino a 20 ore.

Protezione e geopolitica dei cavi

Per limitare gli di causa naturale vengono scelte le rotte dei cavi con la maggior cura possibile. Per invece limitare i danni di causa antropica sono stati istituite le Cable Protection Zone, aree ben definite sulle carte nautiche nelle quali non si può gettare l'ancora o pescare.

Il controllo geopolitico dei cavi sottomarini è un tema importante nella società di oggi, poiché trasportano una grande quantità di dati e informazioni digitali, che hanno un valore economico significativo.

Costi e controllo dei cavi

I cavi sottomarini in fibra ottica hanno un costo di circa 30.000 a 90.000 euro al chilometro, mentre i cavi per l'energia elettrica hanno costi ancora più elevati, da 100.000 a 500.000 euro al chilometro per la bassa e alta tensione, rispettivamente. I cavi armati possono arrivare a costare fino a 800.000 euro al chilometro.

I cavi vengono costruiti e poi venduti alle compagnie di telecomunicazioni, come quelle che forniscono Internet, con contratti che valgono diversi milioni di euro. Gli Stati Uniti attualmente possiedono la maggior parte dei cavi, ma la Cina sta cercando di acquisire circa il 60% dei cavi in fibra entro il 2025, sia attraverso l'acquisto che attraverso la costruzione di nuovi cavi. Ciò solleva preoccupazioni per quanto riguarda la possibile intercettazione dei cavi da parte della Cina, poiché molte compagnie di telecomunicazioni in Cina sono parzialmente di proprietà statale.

Satelliti e progetto Starlink

I satelliti vengono utilizzati solo per una piccola percentuale (meno dell'1%) della trasmissione dei dati a livello mondiale, mentre la maggior parte dell'informazione viene trasmessa attraverso i cavi sottomarini. Ciò è dovuto al fatto che i cavi a fibra ottica sono più economici rispetto ai satelliti per trasmettere le stesse quantità di informazioni. Un progetto chiamato Starlink, ideato da Elon Musk, mira a creare una rete di internet satellitare costituita da circa 30.000 satelliti in orbita a una quota compresa tra i 340 ei 600 km. Attualmente, il progetto è in fase di sviluppo e viene testato da alcuni utenti a un costo di 99 dollari al mese più 499 dollari di installazione. L'obiettivo di Starlink è fornire una connessione Internet veloce a persone che vivono in zone remote. Attualmente, Starlink ha circa 90.000 utenti in 12 paesi nel mondo e si pensa che il sistema diventerà globale man mano che verranno lanciati più satelliti.