海底インターネットケーブルは年150回以上切れる。何が原因なのか？

インターネットは海の底にある？

海底にインターネットはある？はい。たいりくかんなら、ほぼすべてがそうです。べつたいりくの動画を見れば、データはほぼ確実に空を通らず海底を通ります。では、海を越すインターネットケーブルはどう敷くのでしょう？

ネットワークを地図化する調査会社テレジオグラフィーは、稼働・計画中を600本以上と数えます。稼働中のケーブル総延長は150万キロメートル超です。深海のケーブルは庭のホースほどの太さ。中のデータ用ガラス繊維は人の髪ほど細いのです。

にせんにじゅうろく年くがつ、メタは大西洋で毎秒一ペタビットを運ぶケーブルをはっぴょう。いっぽんで毎秒せんテラビットです。たいせいよう初のケーブルはきゅうじゅうはちごに、ほぼじゅうろく時間かかりました。これは、その差が生まれた物語です。

有名な失敗、がんこな物理学者、巨大な船、多くの漁船の物語です。途中、サメの話も含め、海底ケーブルの通説を確かめます。

1858年: 98語に16時間

せんはっぴゃくごじゅう年代、アメリカの実業家サイラス・フィールドは欧州と北米の電線接続を目指しました。せんはっぴゃくごじゅうはち年夏、アガメムノン号とナイアガラ号は海の中央でケーブルをつなぎ、アイルランドとニューファンドランドへこうこう。一端ははちがつよっか、ニューファンドランドのトリニティ・ベイへ、他端ははちがついつか、アイルランドのバレンティアへ。

長さは約3,200キロメートルでした。はちがつじゅうろくにち、ヴィクトリアじょおうとジェームズ・ブキャナン大統領の祝辞で開通。アイ・イー・ティー記録では初の公式文は「欧州と米国は電信通信で結ばれた。」で始まりました。じょおうの祝辞はきゅうじゅうはちご。

アイ・トリプル・イー・スペクトラムでは送信にほぼじゅうろく時間。ある歴史家は16時間半とします。ブキャナンのへんとうはひゃくよんじゅうさんご、約じゅう時間。しかし当時のロンドン紙The Leaderは、じょおうの文がろくじゅうなな分でニューファンドランドに届いたと報道。

せんはっぴゃくごじゅうきゅう年の目撃証言では、ろくじゅうなな分は確認用にアイルランドへ返した再送を含みます。それでも大西洋の両岸は祝いました。数週で安定通信は崩れ、じゅうがつまで時おりことばが届きました。理由は長い導線内の電気作用です。

物理学者と電圧

この問題は数年前、グラスゴーの教授ウィリアム・トムソンが予測。のちにロード・ケルビンとなります。海中の長いケーブルは、伸ばしたコンデンサーのように働きます。電気パルスが伸び、陸からの信号はぼやけます。

トムソンは遅れがケーブル長の二乗で増すと導きました。例では200マイルで信号が10分の1秒遅れるかもしれません。2,000マイルなら遅れは約10秒。長さ10倍なら、速度は100分の1。

必要なのは力でなく、良いケーブルと感度の高い受信機。トムソンは太い銅の芯と厚い絶縁材料を主張しましたが、発注済みでした。主任の技師ワイルドマン・ホワイトハウスは二乗の法則に反論。ホワイトハウスは36インチ長の誘導コイルで信号を強めた。

後の記録では数千ボルトを生んだとされます。1858年8月17日、取締役会はホワイトハウスを解任。弱い電流も検出するトムソンの鏡検流計が両端を引き継ぎました。しかし絶縁材はすでに損傷。

安定通信は上陸から約23日目まで続きました。初期史料は1858年10月20日の最後の言葉を記録。回線が消える前に数百通が届きました。「3週間で死んだ」は実用寿命をほぼ表しますが、言葉は10月まで時おり届きました。

教訓は、長大なケーブルの速度を決めるのは意志でなく物理です。

1866年: グレート・イースタン

次の挑戦には海一つ分のケーブルを積む船が必要でした。それが巨大蒸気船グレート・イースタン号。せんはっぴゃくろくじゅうご年、約せんにひゃくマイル敷いた後に断裂。場所にブイを置き、帰港。

せんはっぴゃくろくじゅうろく年再挑戦。しちがつにじゅうしち日、グレート・イースタン号はニューファンドランドのハーツ・コンテントへ陸揚げ。船員は驚くべきことをします。海底に残る1865年のケーブルへ戻りました。かぎ付き具で海の底を引き、失ったケーブルを回収。

新ケーブルをつなぎ、くがつなのかに陸揚げ。大西洋に回線二本。新ケーブルは毎分約8語を送れました。せんはっぴゃくごじゅうはち年は、きゅうじゅうはちごにじゅうろく時間。比べてください。功績によりトムソンはナイト受勲。

1866年の方法は今も修理に使います。海底から引っ掛け、持ち上げ、継ぎます。

銅からガラスへ

一世紀以上、海底ケーブルは電気信号で通信しました。やがて役目は光へ。1966年、技師チャールズ・カオはガラス繊維で光を長距離運ぶ方法を解明。1960年代の繊維では光は約20メートルで弱まりました。

カオは純粋なガラスなら100キロメートル超を進めると主張。功績で2009年ノーベル物理学賞を共同受賞。1988年12月、TAT-8は海を越えた初の光ファイバーケーブルに。大西洋を、ごせんはっぴゃくよんじゅうろくキロメートル渡り、同時によんまん通話を運べました。

単一モードでは光は幅8から10マイクロメートルの芯を進みます。芯の周りはクラッドというガラス層で、直径125マイクロメートル。海底光ファイバーは光損失が驚くほど少ないのです。2017年、住友電気は1キロメートル当たり0.1419デシベルの最低損失を報告。

ただ、ガラス中の光は真空中ほど速くありません。速度は約3分の2。光ファイバーは1キロメートルごとに約5マイクロ秒かかります。7,000キロメートルなら片道約35ミリ秒、往復約70ミリ秒。光ファイバーだけの値です。

70 kmごとに増幅器

記録的低損失も積み重なります。0.14デシベル/キロメートルなら、70キロメートル後に光は約10分の1。長距離ケーブルは50から100キロメートルごとに光を増幅。1987年、ベル研究所とサウサンプトン大学が改善法の初論文を発表。

えるびうむ添加光ファイバー増幅器、イーディーエフエーです。えるびうむを混ぜた短い光ファイバーをポンプレーザーでれいき。弱い信号は通過時、光のまま強くなります。同じ波長帯の多数チャネルを一度に増幅し、1本で別信号を多く運べます。

受賞理由では、イーディーエフエーなしのたいりくかん容量は毎秒よんじゅうからひゃくギガビットほどです。同賞の要約では、EDFAで1本毎秒約200テラビットです。メタによると、7,000キロメートルのケーブルには通常、中継器が約100個必要です。海底に約ななじゅうキロメートルごと一基です。

電気は陸からケーブルで送り、装置は最大じゅうはちキロボルトたいおう。電力上限から最新の設計思想が生まれます。

より多くの光ファイバー、より明るい光ではない: SDMとPetal

ケーブルへの電力上限で、各ファイバーを強く駆動できません。ぎしはファイバーを増やし、おのおのの出力を下げる発想へ。空間分割多重、SDMです。2021年開通のGoogle Dunantは、この方式で12対を使う初の長距離ケーブル。

光ファイバー対はポンプレーザーきょうよう、ようりょうまいびょうにひゃくごじゅうテラビット。メタMareaは8対、Anjanaは24対、容量毎秒約0.5ペタビット。2026年9月発表のPetalはさらに進みます。べいふつかん約ななせんキロメートル。

24対、各ファイバーに光を運ぶ芯が2つ。メタによると48対相当。ガラス径は125マイクロメートルで同じ。2芯の漏れ合いが難題。メタは残るクロストークを「ほぼ測定できない」と説明。

毎秒一ペタビット設計、にせんにじゅうきゅう年供用開始見込み。計画中システムの設計目標で測定結果ではありません。なぜこれほどの容量を作るのでしょうか。テレジオグラフィー推計では、実利用の国際帯域幅は2024年毎秒6.4ペタビット超。

成長率はにせんにじゅう年の年よんじゅうごパーセントから、にせんにじゅうよん年にじゅうきゅうパーセントへ鈍化も、なお増加。2024年、GoogleやMetaなどコンテンツ・クラウド企業が国際帯域幅利用のほぼ4分の3。

本当に99%？

たいりくかんデータの約きゅうじゅうきゅうパーセントはケーブル経由と聞きます。メタはこの数字を国際電気通信連合に帰します。テレジオグラフィーは「事実だと確認できます」と述べます。たいりくかん衛星通信のデータがなく、正確な計算は不可能と述べます。

引用される根拠は古く、2013年の米国国際容量で衛星は0.37パーセントだけ。「99%」は有力な推定で、正確な測定値ではありません。スターリンクは？2019年、テレジオグラフィーはSpaceX計画網が理論上毎秒ほぼ24テラビットと推計。

Mareaの光ファイバー1対より少し小さい容量です。2025年7月、スターリンク発表の打上げ容量は合計毎秒約450テラビット。数字上、Petal計画容量の半分未満ですが、別のものを測ります。役割も異なり、スターリンクはこういきりようしゃをつなぎ、ペタルは大陸間通信を運ぶ設計です。

距離も重要。せいしえいせいは光速でもじょうげいちおうふくに約にひゃくよんじゅうミリ秒かかります。たいりくかん通信を海底が運びます。

実際にケーブルを壊すもの

ケーブルは思うより頻繁に切れます。国際海底ケーブル保護委員会ICPCによると、世界で年150から200件。アイシーピーシーはななじゅうからはちじゅうパーセントを主に、漁業、ふねのいかりによるぐうはつてきじんいかつどうとします。テレジオグラフィーはこうした事故を約3分の2と推計。

そこびきあみりょうとびょうはくで大半の障害。せんかいではこうてつそうこうで直径よんじゅうからごじゅうミリメートル、多くはまいせつ。ぎょぐの届かぬしんかいでは約じゅうななからにじゅういちミリメートルと細い。ICPCと国連の2009年報告では、自然災害は全障害の10パーセント未満。

深さ約せんごひゃくメートル超では、自然災害は約さんじゅうパーセント。最も有名な自然断線は1929年です。じゅういちがつじゅうはちにち、ニューファンドランドのみなみ約にひゃくごじゅうキロメートル、グランドバンクスのしたでマグニチュードななてんにの地震。大西洋横断ケーブル12本が切れました。

6本は地震の瞬間に切れました。残る6本は海底約500キロメートルに沿い、13時間17分で次々切れました。津波はニューファンドランドのビュリン半島でにじゅうなな人をおぼれさせ、負傷児が数年後死亡、死者にじゅうはち人。長年、既存説は遅い断線連鎖を説明できませんでした。

せんきゅうひゃくごじゅうに年、ちしつがくしゃブルース・ヒーゼンとモーリス・ユーイングが正確な断線時刻から解明。地震は泥と砂のかいていなだれ、だくりゅうを起こしました。断線地点と時刻から速度を推定でき、時速およそ60から100キロメートルでした。切れたケーブルは見えないできごとの時間を測る器具になりました。

2006年、台湾南部沖でも起きました。じゅうにがつにじゅうろくにち、ピントン近くのマグニチュードななてんぜろの地震で光ファイバーケーブルきゅう本が切れました。後の研究では、時速約20から45キロメートルの土砂流で22本が断線。修理船11隻と49日で全修理。

サメは本当にインターネットケーブルをかむ？

サメはネットケーブルをかじる？たまに。かなりあ諸島沖の初のしんかい光ファイバーケーブルはサメにかまれよん回故障。水深1,060から1,900メートルで被害。

全記録ではまれ。1959年から2006年、魚のかじりによる故障は全体の約0.5パーセント。ICPCの2007年から2014年分析で、サメ原因故障ゼロ。どこから来た？

2014年、サメがケーブルをかじる古い動画がネットで再浮上。Googleがサメ対策でケーブルをKevlarで覆うという記事。元報道は曖昧。Google担当者がケーブルのKevlarに似た保護材に言及。装甲や埋設はケーブルをいかりやぎょぐから守ります。

サメも小さいながら実際のリスクです。あなたのネットの脅威は船のいかりかぎょもうです。

事故か、故意か？

話題のケーブル切断を見ます。にせんにじゅうよん年以降、バルト海、こうかい、台湾周辺で損傷が続き、疑問は同じ。事故か故意か。捜査当局、検察、裁判所の発言だけを事例ごとに見ます。にせんにじゅうよん年じゅういちがつ、バルト海でビーシーエス・イースト・ウェストとシー・ライオン・ワンの二本が約一日違いで損傷。

注目は中国籍船Yi Peng 3でした。ワシントン・ポストは、米情報機関と欧州情報機関2つがこの件などを事故とみていたと報じました。しかしドイツ国防相は11月の損傷を破壊工作と呼び、見解は一致しませんでした。

スウェーデン事故調査官はイー・ペン・スリーのいかり引きずりを認定しましたが、故意か事故かは不明でした。にせんにじゅうよん年じゅうにがつにじゅうごにち、フィンランド湾でエストリンク・ツー電力線などご本が損傷。検察によるとタンカー・イーグル・エスは約きゅうじゅうキロいかりを引きずりました。当時、フィンランド大統領は事件を間違いなくロシア関連と述べました。

国家捜査局は最終結論には早いとしました。にせんにじゅうご年はちがつ、検察は船長と航海士二人をかじゅうきぶつそんかいざいとかじゅうつうしんぼうがいざいで、きそしました。ヘルシンキ地裁はかんかつけんなしとしてききゃく。

にせんにじゅうろく年はちがつ、こうそさいはききゃくを覆し、しんりに差し戻しました。この判断は有罪を決めず、フィンランド最高裁にいぎもうしたても可能です。2025年1月、ラトビアとスウェーデン領ゴットランド間のケーブルが損傷し、船Vezhenが現場を通過。スウェーデン検察は破壊工作でなく事故と結論。

悪天候、機器の問題、操船不良を理由に挙げました。にせんにじゅうよん年にがつ、紅海でシーコム、エーエーイー・ワン、イーアイジーのさん本が損傷。貨物船Rubymarはフーシ派の攻撃を受け近くで放棄されました。アイシーピーシー事務局長は、攻撃時にルビーマーがいかりを落としたのは「一般に認められている」と述べました。

彼は、そのいかりが近くのケーブルを損傷したと評価。フーシ派はケーブル攻撃を否定。テレジオグラフィーによると修理は約ごか月ちえん。にせんにじゅうご年くがつ、エスエムダブリューフォー、アイエムイーダブリューイーなど紅海の複数系統が切断と報告。

アイシーピーシー初期評価は商船をさしましたが、にせんにじゅうろく年じゅうがつ時点で原因の最終判断は未公表です。Microsoftは迂回でAzure利用者の遅延増加を警告。にせんにじゅうご年にがつ、台湾とほうこ諸島間のケーブルが切断。台湾地裁は、トーゴ籍ホン・タイ・ごじゅうはちの中国人船長に懲役三年。

有罪は台湾電信管理法に基づきます。船長は損傷の意図を否定しましたが、三年刑はこうそでも維持され確定。事例は同じではありません。スウェーデン検察は一件を事故とし、台湾裁判所は別件でせんちょうを収監。

イーグル・エス事件はフィンランド裁判所へ戻り、イー・ペン・スリー事件は公表証拠だけでは意図不明。いくつかの事件に共通するのは、いかりが海底を引きずる仕組みです。11月、バルト海では通信が断線箇所を迂回しネットはつながりました。迂回路のない場所も。2022年の噴火でトンガと

世界を結ぶ主要ケーブルが切断され、緊急衛星サービスが復旧を助けました。

修理船

ケーブルが切れると？陸から試験信号を送り、故障までの距離を測ります。保守契約で修理船は待機し、にじゅうよ時間以内の出発を目標にします。現場で船は海底を道具で探り、ケーブルを切断。

グラップネル、つまりかぎで片端を海面へ。乗組員は試験、封止し、ブイにつなぎます。もう一方の端を回収。予備ケーブルを足し接続、陸から陸まで全線を試験。

すいしんはっせんメートルでは、引き上げだけで一日超。接続、試験、回収でのりくみいんは何日も現場に滞在。許可で開始が遅れることも。1866年の方法を、道具だけ改良。

さぎょうせんはろうきゅうかしています。テレジオグラフィーは、にせんよんじゅう年までにほしゅせんの約三分の二が寿命を迎えると推計。じゅうご隻を更新しご隻追加する費用は約さんじゅう億ドル。

98語、1ペタビット

インターネットは海の下？たいりくかんでは、ほぼ全てそうです。せんはっぴゃくごじゅうはち年、銅ケーブルはきゅうじゅうはちごをじゅうろく時間近くかけ、数週で不安定に。製造欠陥、ふせつ中の損傷、高電圧機器が失敗を招きました。

1866年、巨大船は稼働線を敷き、失った線を海底から回収。1988年、大西洋初の光ファイバー線は信号を光で運びました。今はぎしが髪ほど細い各光ファイバーに二つのこうろを入れ、全体で毎秒一ペタビットを目指します。最大の危険は今もいかりとぎょぐです。

インターネットは空中にあるように感じます。実際は大陸間の海底を、庭のホースほど太い深海ケーブルで走ります。