Internetkabel werden zu seismischen Sensoren an Land, unter dem Meer und schließlich auf dem Mond. Millionen Kilometer an Glasfaserkabeln bedecken bereits die Erde, darunter etwa 920.000 Kilometer an Unterseekabeln auf dem Meeresboden. Da einige der ältesten Kabel aus dem Meer entfernt und neue Kabel verlegt werden, verfolgen Wissenschaftler zunehmend Naturgefahren wie Erdbeben, Vulkane und Überschwemmungen entlang dieses globalen Netzwerks.
Distributed Acoustic Sensing (DAS) nutzt Laserimpulse, um kleinste Veränderungen in Vibration, Spannung, Bodenbewegung und Wasserbewegung zu erfassen. Herkömmliche Seismometer messen die Bodenbewegung an einem isolierten Punkt. Ein Glasfaserkabel kann als kontinuierlicher Sensor über einen größeren Bereich hinweg fungieren und hochauflösende Echtzeitdaten sammeln. Der Vulkanausbruch Grindavík in Island hat gezeigt, wie die Technologie dazu beitragen kann, Gefahren über Erdbeben hinaus zu verfolgen. Die US-amerikanische National Science Foundation berichtete, dass das System 26 Minuten vor dem Ausbruch eine Warnung ausgab und den Anwohnern Zeit zur Evakuierung gab.
Die Caltech-Forscher bewiesen auch die Leistungsfähigkeit des Überwachungssystems. Sie betrieben einen etwa 62 Meilen langen Abschnitt des Glasfaserkabels und sammelten Daten, die denen von 10.000 herkömmlichen Seismometern entsprachen. Ihre Erkenntnisse könnten einen enormen Einfluss auf die seismische Überwachung haben und das zu wesentlich geringeren Kosten als bei herkömmlichen Systemen. In Kalifornien gibt es mehr als 700 Seismometer, von denen jedes bis zu 50.000 US-Dollar kostet. Ein DAS-System benötigt einen 200.000 US-Dollar teuren Abfragesender, um Laserlichtimpulse über kilometerlange Kabel zu senden. Der gleiche Ansatz könnte sich für die seismische Unterwasserüberwachung als nützlich erweisen, die immer teurer und schwieriger wird. Auf den Kanarischen Inseln verwandelten Forscher ein Unterwasser-Telekommunikationskabel über eine Länge von etwa 75 Meilen in 11.968 Dehnungssensoren. Das DAS-System erfasste lokale und regionale Erdbeben sowie seismische Wellen von Ozeanerdbeben, die Tausende von Kilometern entfernt waren.
Wie die gleiche Technologie Mondbeben erkennen könnte
Die gleiche Technologie könnte in den Weltraum transportiert werden, da Forscher des Los Alamos National Laboratory vorschlagen, Glasfaserkabel zur Erkennung von Mondbeben zu verwenden. Die Kabel könnten kilometerweit über die Mondoberfläche abgewickelt werden. Forscher vermuten, dass es möglicherweise nicht nötig ist, die Kabel zu vergraben, nachdem sie die Signalklarheit in einem Labor mit zerkleinertem Basalt getestet haben, um die Mondoberfläche zu simulieren. Dieselben Kabel, die als seismische Sensoren eingesetzt werden, könnten eines Tages die Kommunikation für Mondmissionen unterstützen.
Der Mond verfügt nicht über die Art von tektonischen Platten, die die Verwerfungslinien der Erde erschüttern und die meisten Erdbeben verursachen. Mondbeben werden stattdessen durch Kräfte wie die Anziehungskraft der Erde und Meteoriteneinschläge ausgelöst. Darüber hinaus sagen Wissenschaftler, dass die Mondoberfläche noch kälter ist, als wir ursprünglich angenommen hatten: Sie fällt nachts unter -410 Grad Fahrenheit und erwärmt sich tagsüber auf bis zu 250 Grad Fahrenheit. Diese Temperaturschwankungen führen dazu, dass sich die Oberfläche ausdehnt und zusammenzieht und dadurch die seismische Aktivität des Mondes erhöht.
Wissenschaftler glauben, dass das Verständnis der durch diese Aktivität verursachten seismischen Wellen ihnen helfen wird, mehr über das Innere des Mondes zu erfahren, beispielsweise über seine Dichte, Zusammensetzung und ob er Flüssigkeit enthält.
Wenn Wissenschaftler Fehler entdecken, könnte dies darauf hindeuten, dass der Mond geologisch aktiver ist als bisher angenommen. Im Jahr 2019 schlossen Forscher anhand von Mondbebendaten, dass die Größe des natürlichen Satelliten abnahm. Allerdings könnten zusätzliche Mondbebendaten neue Informationen über die Entstehung des Mondes liefern.
