高速互聯網或將很快在南極洲安家落戶

南極洲海岸邊的一塊火山岩上,麥克默多站每年的這個時候都會有很多科學研究。該站由美國國家科學基金會(NSF)管理,在10月至次年2月的南極夏季,有多達1000名遊客來到這裡進行從氣候到海洋科學等課題的研究。

高速互聯網或將很快在南極洲安家落戶

但儘管麥克默多在南極研究中發揮着核心作用,它卻缺乏在21世紀實驗室工作的大多數科學家認為理所當然的東西:高速互聯網

麥克默多位於唯一沒有高速光纜連接到世界其他地方的大陸上。然而這可能很快就會改變。

今年早些時候,NSF開始認真探索建造一條光纜的可能性,該光纜將沿着海底從南極洲到鄰近的新西蘭或澳大利亞。這個想法在十多年前首次提出,但由於其他項目的優先考慮而失去了吸引力。如果這個使南極洲互聯網現代化的最新努力獲得成功,科學家們稱它將改變冰凍大陸上的研究和日常生活。

來自明尼蘇達大學的冰川學家和助理研究教授Peter Neff表示:“這將改變在南極洲生活的基本經驗。”

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今日,在南極洲工作的研究人員依靠低帶寬的衛星跟外部世界溝通。NSF的技術開發經理Patrick Smith指出,與典型的農村家庭相比,麥克默多每人可用的帶寬是有限的。研究人員往往不得不將他們的數據存儲在硬盤上,然後親自帶回家,而不是將其輸出給他們的同事進行實時分析。這造成了一個瓶頸進而減緩了科學研究的速度。

6月底,MSF主辦了一個為期三天的研討會,當時彙集了美國和國際研究人員,他們討論通往南極洲的光纜的變革潛力–其中包括它將如何影響研究、教育和那些在麥克默多站度過的人的福祉。10月,研討會組織者發布了一份廣泛報告。該報告強調了關鍵點、潛在路線及如何利用光纜在這個遙遠的領域收集更多科學數據。

與會者表示,如果有了光纖連接,麥克默多站的日常生活和研究將發生無數的變化。研究人員可以直播日常操作,而不是依賴檔案記錄器,天氣預報可以得到改善,衛星圖像可以得到實時分析,網絡安全可以得到加強,項目參與可以擴大到在實地進行研究的人員之外。

除了更有效地分析數據外,電纜的物理存在可以使收集新類型的數據成為可能。比如電纜中的纖維可用於通過一種稱為“分佈式聲學傳感”的新技術收集地震數據。傳感器可以被添加到電纜中,對南極洲南大洋的溫度和壓力進行連續觀測,而南大洋是了解氣候變化如何快速發展的關鍵地點。Neff表示,對南大洋的觀察很少,隨着溫度的上升,這種連續的實時觀察可以大大改善科學家對它的了解。

除了研究機會外,更快的互聯網將使站內訪客更容易跟他們的家人、南極洲以外的同事以及更廣泛的公眾取得聯繫。

“有了這種類型的互動性,人們就可以想象自己在那種情況下,看到這種工作每天都是什麼樣子,”南極電影製片人Ariel Waldman說道。

2018年,Waldman通過NSF的南極洲藝術家和作家計劃前往南極洲拍攝了五個星期的冰下生活。Waldman表示,擁有更快的互聯網將為科學傳播帶來巨大的變化,因為它將使傳播者能跟南極洲以外的人進行實時互動。

雖然高速網絡連接可以提供許多好處,但一些科學家也擔心這樣的變化會對麥克默多站的文化產生影響。

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Neff表示:“另一個重要的對話是它將如何改變社區的運作方式。”他指出,南極研究站由於與世隔絕而成為緊密的社區,全面的連接將改變很多東西,包括研究人員如何相互交流以及他們如何專註於實地工作而不是回家的活動。

而使南極洲高速互聯網升級成為現實的下一步是一項正式的桌面和工程設計研究,NSF將在美國防部的協助下進行這項研究。完成這項研究是一個關鍵的里程碑,它將包括電纜和相關基礎設施的定價、研究路線以及制定一個讓所有東西都安裝的時間表。在此之後,NSF將決定是否繼續進行該項目。

Smith表示:“改善通信將消除一些負擔,使(人們)更容易被部署到現場並將經驗擴展到無法部署的人。我們把這看成是一個轉型的機會。”

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