Az Antarktisz az utolsó kontinens, ahová még nem húzták be az internetet, de ami késik, nem múlik

Támogasd a tudomány népszerűsítését, segítsd a munkánkat!

Az Antarktisz nyaranta több ezer, közel 30 országból érkező kutatónak és az állomásokat működtető személyzetnek ad otthont. A nagyrészt jégtakarók által borított, kietlen kontinens ideiglenes lakosai nemcsak fizikailag vannak távol hónapokra az emberi civilizációtól, hanem a műholdakra korlátozott internethozzáférésnek köszönhetően virtuálisan is. Ma az Antarktisz az egyetlen kontinens, amit nem köt össze a tengerfenéken húzódó kommunikációs kábel a bolygó többi részével.

Ez a helyzet hamarosan megváltozhat, ha megvalósul az USA Nemzeti Tudományos Alapjának (NSF) a Verge által november végén ismertetett terve. Az Egyesült Államok Antarktiszi programját (USAP) finanszírozó és menedzselő kormányzati szervezet ugyanis elkezdte egy Új-Zélandot az Antarktisz partvidékén található McMurdo állomással összekötő tengerfenéki, optikai internetkábel tervezését. A Verge szerint az NSF a projektet egy évtized után vette újra elő, miután más prioritások miatt elhalasztották.

Az Egyesült Államok McMurdo állomása az antarktiszi Ross-szigetenFotó: Peter Rejcek, Antarctic Photo Library

McMurdo a legnagyobb antarktiszi kutatóállomás, nyaranta közel 1300 lakossal. Az állomás a Ross-selfjég és a Ross-tenger által határolt Ross-szigeten található, ahol a a Föld legdélebbi aktív vulkánja, a Mount Erebus magasodik. A McMurdo és a selfjégen kialakított leszállópálya az USA másik jelentős, egész évben lakott antarktiszi állomásának, a közvetlenül a déli sarkon található Amundsen-Scott South Pole Station ellátását is lehetővé teszi – ez az állomás jelentős csillagászati és asztrofizikai kutatások központja.

Az amerikai Amundsen–Scott déli-sarki kutatóállomás 2009-ben, nem sokkal megépülése utánFotó: Mradyfist

Az optikai internetkábel, ha a következő években sikerül telepíteni, felgyorsíthatja és jelentősen segítheti az amerikai antarktiszi kutatásokat, különös tekintettel az asztrofizikával és a klímaváltozással összefüggő vizsgálatokra. Utóbbi kritikus fontosságú a jövőnk szempontjából, hiszen arra keresi a választ, hogy miként reagálnak a kontinens jégtakarói és gleccserei a globális felmelegedésre, ez mekkora tengerszint-növekedéshez vezethet a következő évszázadokban, és hogyan tudjuk elkerülni a jégtakarók destabilizálódásához vezető éghajlati fordulópontokat.

A Skype-ot, a Facetime-ot, a Zoomot el lehet felejteni az antarktiszi műholdas interneten

A McMurdón, az Amundsen–Scott kutatóállomáson és a kontinens más országok által üzemeltetett kutatóközpontjain most kizárólag műholdas kapcsolaton keresztül lehet hozzáférni az internethez, erősen korlátozott sávszélességgel. A McMurdo az ausztrál Optus D1 műholdon keresztül 17 megabites internetkapcsolattal rendelkezik, amin a több mint ezer fős személyzet és tudományos műszerek osztoznak. A McMurdón legalább ez a hozzáférés a nap teljes részében biztosított, ellentétben a déli-sarki Amundsen–Scott állomással, ahol három műholdas rendszer biztosítja az internetelérést, időben változó lefedettséggel.

A déli-sarki állomás jelenleg, december elején, hajnali 5 és este 7 közt rendelkezik műholdas kapcsolattal, amit nagyrészt az amerikai katonai kommunikációs DSCS műholdak és a brit Skynet katonai kommunikációs műholdak, rövidebb, 2-4 órás időszakokban pedig a NASA geostacionárius pályán keringő TDRS műholdjai biztosítanak. A sávszélesség nagy részét a déli-sarki asztrofizikai és csillagászati obszervatóriumok használják a begyűjtött adatok továbbítására.

Műholdas kommunikációs antennák az Amundsen–Scott állomás közelébenFotó: USAP

A műholdak korlátozott sávszélessége jelentősen lassítja a tudományos munkát, (az adatokat sokszor merevlemezre kell írni és repülőn szállítani), és megnehezíti az állomásokon hónapokat eltöltő személyzet és kutatók életét. A McMurdón tartózkodók családtagjaikkal jelenleg csak heti egy videóbeszélgetést tudnak lebonyolítani, és a mostani szabályok szerint saját számítógépeiken a Skype, a Zoom vagy a Facetime használata kizárólag külön engedéllyel, tudományos ismeretterjesztési célokra lehetséges. 

A sávszélesség-korlátozás miatt az Antarktiszról nem lehet felhőtárhelyeket, videómegosztó vagy zenei streaming szolgáltatásokat igénybe venni, de néha még az emailes kommunikáció és a weboldalak elérése is nehézkes lehet. Wi-fi egyik amerikai állomáson sincs, az internethez pedig kiberbiztonsági okokból csak előre ellenőrzött, Windowst, MacOS-t vagy Linuxot futtató számítógépek csatlakoztathatók, okostelefonok, tabletek és egyéb eszközök nem.

Meg kell lépni a tudományos kutatások miatt, de felboríthatja az antarktiszi életet

Az amerikai Nemzeti Tudományos Alap (National Science Foundation, NSF) által támogatot konferencián idén nyáron közel 60 kutató és technikai szakember vitatta meg az antarktiszi internetkábel előnyeit, hatásait és a projekt technikai kihívásait.

A résztvevők arra jutottak, hogy a fejlesztésnek számtalan előnye lenne a jelenlegi és a jövőbeli antarktiszi kutatómunka szempontjából. Egyrészt lehetővé tenné a tudományos adatok gyorsabb feldolgozását és otthoni kollégáknak való továbbítását, ezzel pedig a kutatási eredmények közlésének felgyorsítását. Fontos szempont az is, hogy a projekt megvalósulása esetén a terepen dolgozó kutatók a több ezer kilométerre lévő munkatársaikat is jobban be tudnák vonni napi munkájukba. A rendes internetkapcsolat pontosabb időjárás-előrejelzések elkészítését, műholdas adatok szinte valós idejű elemzését is lehetővé teheti, ami biztonságosabbá tenné az antarktiszi életet.

A McMurdót és Új-Zélandot összekötő kábel tervezett útvonalaGrafika: NSF/USAP

Az internetkábel azokat a Déli-sarkon egyre szaporodó asztrofizikai és kozmológiai kutatásokat is jelentősen segítheti, amik most napi szinten több mint 1 terabyte adatot állítanak elő, amiből viszont a műholdakon keresztül csak 100 gigabyte-ot tudnak elküldeni (ennek egy komponenséről, az IceCube jégtakaró alá süllyesztett neutrínóobszervatóriumról és a neutrínók jelentőségéről Kun Emma beszélt részletesen a Qubit csillagászati podcastjében még a nyár elején). Egy másik obszervatórium, az ősrobbanásból hátramaradt kozmikus mikrohullámú háttérsugárzást vizsgáló déli-sarki teleszkóp az évtized végére napi 40 terabyte adatot is előállíthat. Az nem nagyon látszik, hogy ezt a hatalmas adatmennyiséget mi más szállíthatná, mint egy az Amundsen–Scott állomást a McMurdo és Új-Zéland közötttihez kötő újabb optikai kábel.

A konferencia résztvevői úgy látják, hogy a kábelfektetés technikailag megvalósítható, és lényegében korlátlan sávszélességet biztosíthat a McMurdónak, majd későbbi kibővítése esetén az Amundsen–Scott állomásnak. További előnye, hogy az optikai kábel önmagában is szenzorként viselkedhet, lehetővé téve például földrengések megfigyelését. Ha pedig külső szenzorokkal is felszerelik, a Déli-óceán állandó monitorozását is elvégezheti, ami közelebb vinne a klímaváltozás helyi hatásainak megértéséhez. Az internetkábel forradalmi hatású lehet oktatási vagy tudománykommunikációs szempontból is, ráadásul a kutatók és a személyzet életét is megkönnyítheti, a sávszélesség jelentős kibővülésével ugyanis megszűnhetnek a családjaikkal és barátaikkal való kapcsolattartás mostani korlátai.

A Verge-nek Peter Neff, a Minnesotai Egyetem gleccserek viselkedésével és éghajlatváltozással foglalkozó kutatója elmondta: az internetkábel alapvetően változtatná meg az életet az Antarktiszon. Neff szerint fontos arról is beszélni, hogyan befolyásolná ez a helyi, antarktiszi állomásokon kialakult, izolációjuk miatt szoros közösségek működését. Neff úgy látja, a jobb internetkapcsolat megváltoztathatja az állomáson lévők egymással kialakuló személyes viszonyát és azt is, hogy a kutatók mennyire koncentrálnak munkájukra és az otthoni eseményekre.

A Qubit szerkesztősége azért dolgozik, hogy a magyar nyilvánosság hiteles, alapos és közérthető tudományos ismeretekhez jusson. Tesszük ezt politikamentesen, közszolgálati hevülettel, száznál több kutató és tudós bevonásával. Égető kérdések, dermesztő válságok és zavaros álhírek sűrűjében igyekszünk tartani a fáklyát immár havi bő hétszázezer olvasónknak. Cikkeink ingyen olvashatók, de nem ingyen készülnek. Segítsd a munkánkat!

Kapcsolódó cikkek a Qubiten: