Первые попытки соединить разные континенты проводами были предприняты практически сразу после начала эксплуатации телеграфа. Еще в 1840 году английский профессор Уинстон внес в парламент предложение о прокладке подводного кабеля между французским берегом и Дувром, но получил отказ в финансировании.

И только через два года Сэмюэл Морзе (изобретатель самой распространенной в то время модификации телеграфа) смог организовать проводную связь между берегами одной из бухт Нью-Йорка. Спустя десятилетие братья Джекоб и Джон Бретт проложили одножильный медный кабель под Ла-Маншем. Провод был защищен гуттаперчей и стальной оплеткой и предназначен для телеграфной связи между Францией и Англией.

В 1857 году начали предприниматься попытки соединить проводной связью США и Великобританию. В качестве кабелеукладчиков было решено применить военные корабли «Ниагара» и «Агамемнон». Но после 620 км успешно проложенного кабеля произошел обрыв и работа была приостановлена на год. После возобновления прокладки, пережив еще нескольких обрывов, связь была установлена. Но оплетка продержалась в воде всего лишь месяц – после чего телеграф отказался передавать сообщения. Но от идеи проложить проводную связь через Атлантику было трудно отказаться – и в 1866 году работоспособная телеграфная линия была проложена.

Главным препятствием в те времена для межконтинентальных коммуникаций было отсутствие материалов для качественной изоляции. Чаще всего использовали гуттаперчу и каучук. В качестве дополнительной защиты поверх изоляции накручивали стальную проволоку.

Современные оптоволоконные кабели имеют несколько уровней защиты от механических воздействий и морской воды. Связка передающих волокон «утоплена» в гелевом гидрофобном наполнителе внутри алюминиевой или медной трубки, которая, в свою очередь, обернута эластичным поликарбонатом и алюминиевым экраном. Далее расположена скрученная стальная проволока, покрытая специальной майларовой лентой. Все это дополнительно защищено полиэтиленовой оболочкой. Также применяют и другое решение – кабель с несущим стальным сердечником. В этом случае до восьми оптических пар размещаются отдельно в экструдированном полиэтиленовом шнуре, наполненных гелем. Для защиты используется майларовая лента, медный экран и прочная полиэтиленовая оболочка. Для придания дополнительной жесткости используется стальной сердечник. По существующим стандартам, гарантия на подводные коммуникации – не менее 25 лет.

Еще более прочное покрытие имеют высоковольтные подводные линии. В качестве токопроводящих элементов используют три медных жилы, отдельно экранированных полупроводниковой лентой. В качестве изолятора используют сшитый полиэтилен. Поверх изолятора одет еще один экран и навита водонепроницаемая лента. Каждая медная жила помещена в герметичную свинцовую оболочку и полиэтиленовой оплеткой для защиты от коррозии. В случае использования в качестве основного изолятора этиленпропиленовой резины от свинцового покрытия обычно отказываются (для облегчения конструкции в целом). В современных силовых кабелях в обязательном порядке закладывают минимум одну оптоволоконную пару для передачи данных. Реальный срок службы таких кабелей – десятки лет. В настоящее время во всем мире существуют всего восемь заводов-гигантов, производящих продукцию такого типа. И быстрые темпы развития морской нефтегазодобычи и ветроэнергетики заставляют работать производство на полную мощность, а снижения повышения темпов спроса в ближайшем будущем не предвидится. По данным агентства Telegeography, с 2007 года прирост мирового спроса на трафик составляет 100% в год.

Разработка и создание кабельной системы под водой – невероятно сложная операция, в которой задействованы профессионалы из разных областей. Причем нередко работы проводятся в экстремальных условиях. В первую очередь рассчитывается оптимальный маршрут. Затем специальные корабли с оборудованием исследуют дно на всем протяжении маршрута – характер подводного ландшафта, состав грунта, сейсмическая активность, направление и сила течений, наличие препятствий и т.д. На основе полученных данных составляется технологическая карта прокладки. На опорные точки будущего маршрута устанавливаются бакены с радиомаяками и GPS-передатчиками. И только после этого начинается непосредственная укладка магистрали на морское дно.

Существенных различий между разными типами кораблей-кабелеукладчиков нет – отличия только в используемой оснастке. Самые крупные и производительные суда в мире, предназначенные для укладки высоковольтных магистралей – Skagerrak (Норвегия), Giulio Verne (Италия) и Cable Innovator. Последний является самым большим и принадлежит Global Marine Systems. Обладает огромным водоизмещением 10557 тон и способен взять на борт 8500 км оптического кабеля. Характерными признаками кабелеукладчиков является обязательное оснащение системами позиционирования, гидроакустической ориентации, максимально чувствительные движители и рабочая осадка не более 10 метров. На борту расположена многошкивная кабельная лебедка, спускающая кабель в воду со средней скоростью 1,5 км/ч и рабочей тягой до 50 т. Кроме того, в оснащении присутствуют водолазное оборудование, устройства для резки и сращивания, краны для погружения и подъема оборудования и многое другое.

Аренда всего вышеперечисленного оборудования обходится в пределах $100 000 в сутки, и, тем не менее, простаивать кораблям не приходится – у многих из них график расписан на несколько лет вперед. К тому же нередки случаи и возникновения необходимости в ремонте уже проложенных магистралей – зафиксированы случаи даже хищения нескольких десятков силовых линий пиратами. Да и акулы способны попросту прокусить оболочку – но такие случаи довольно редки.

Укладка кабеля всегда начинается с суши. Операция это довольно сложная и производится с привлечением водолазов. Кабелеукладчик подходит максимально близко к берегу и стравливает в воду кабель необходимой длины, соединенный с тросом, заведенным с берега сквозь врытую в грунт трубу. В процессе операции вытравленный кабель удерживается на поплавках для избегания спутываний и перегибов. Весь процесс подводки на соединительный щиток контролируется при помощи видеокамер. Контроль целостности производится в постоянном режиме путем подачи сигнала на кабель. Если все прошло благополучно, труба герметично замуровывается со стороны моря с последующей откачкой воды. Затем внутрь закачивается специальная антикоррозийная смесь ингибиторов, раскислителя для поглощения кислорода и биоцидов, нейтрализующие водные бактерии. Как показывает практика, работа на берегу – самый сложный этап всей работы.

Но и в открытом море встречаются свои трудности. Рельеф дна редко позволяет производить свободную укладку, когда «нить» просто стравливается непосредственно на грунт. Например, при прокладке силовой магистрали между Балеарами и Испанией пришлось закапывать ее на протяжении 283 км, с максимальной глубиной более километра. Еще 23 км пути были фактически вырублены в сплошной скале.

Преодолевать все трудности специалистам помогают глубоководные аппараты с дистанционным управлением. Компания Nexans имеет в своем распоряжении три специализированных аппарата.

Небольшой CapTrack с мощными прожекторами, комплексом датчиков и телекамерами используется для непосредственной укладки «нитки» на дно. Для преодоления сложного рельефа в дело вступает подводный бульдозер Spider, оснащенный мощным насосом, водометом и буровой установкой. Кроме того, рука-манипулятор аппарата может дополнительно оснащаться различными устройствами для разрушения. Но больше всего приходится работать траншейной машине Capjet, которая имеет в своем арсенале плуг-водомет. Поднятый грунт постоянно откачивается глубоководным насосом из образовавшейся полутораметровой траншеи и подается на уже уложенный кабель, засыпая его.

Если на пути укладки встречаются более серьезные препятствия, применяются сложные системы арочного перехода. Кабель в надежном рукаве подвешивается на герметичных стальных баллонах с воздухом. Если попадаются попутные трубопроводы, новая магистраль крепится к нему клипсами.

Если через трубу приходится «перешагивать», используются защитные рукава или бетонные мостики, устанавливаемые при помощи глубоководных аппаратов. В зонах с сильными течениями на изоляцию «нити» действует неслабые вихревые вибрации, способные быстро повредить даже прочные материалы. Для защиты от подобных негативных воздействий применяется дополнительное спиралевидное оперение из пластика. А для защиты от перетирания о каменистую поверхность принято использовать ленточные протекторы или мягкие полиуретановые маты. Все манипуляции по разветвлению, удлинению и установке контрольной или усилительной аппаратуры производятся на борту судна непосредственно перед спуском на дно. В конце маршрута кабелеукладчик повторяет этапы операции по выводу магистрали на сушу. После серии тестов, линия запускается в коммерческую эксплуатацию.