北约备份应急轨道互联网计划。北约的HEIST项目目前正在研究如何通过快速检测电缆损坏和将数据重新路由到卫星来保护成员国的海底互联网线路。

连接美国和欧洲的通信包括这22条大西洋电缆路径

2024年2月18日，也门的一枚导弹击中了红海的货船鲁比马尔。在沉没之前，这艘船拖着锚行驶了大约70公里。船锚最终拉断了横跨红海海底的三条光纤电缆，这些电缆承载了欧洲和亚洲之间约四分之一的互联网流量。由于系统工程师意识到电缆已经损坏，数据传输不得不重新路由。

因此，今年2025年，北大西洋公约组织（NATO）将开始测试一项计划，以弥补海底通信电缆的脆弱性。

世界海底光纤线路承载了95%以上的洲际互联网通信。这些细长的玻璃纤维在地球周围延伸约120万公里，每条线都有可能成为自己的微妙瓶颈。全球海底有500至600条电缆纵横交错。

这些电缆和水管差不多大，并且很脆弱。

据估计，海底光纤电缆每天用于超过10万亿美元的金融交易，以及加密的国防通信和其他数字通信。如果一艘沉船可能会意外地破坏全球数据传输的一部分，那么在一个有组织攻击中会发生什么？

因此，北约已经启动了一个试点项目，以找出如何最好地保护全球互联网流量，并在出现问题时对其进行重定向。该项目名为HEIST，是确保电信信息安全的混合太空架构的缩写。

今年和明年，HEIST项目组织者表示，他们希望至少实现两个目标：第一，确保在电缆损坏时，运营商能够快速知道其确切位置，以减少中断。其次，该项目旨在扩大数据传输的路径数量。特别是，HEIST将研究如何将高优先级流量转移到轨道上的卫星。

“在实现弹性通信方面，关键在于路径多样性，”北约HEIST国家主任、康奈尔大学机械与航空航天工程助理教授Gregory Falco说。他说，确保互联网路径的多样性应该包括“天空中的信息，而不仅仅是海底的信息。”

2025年，HEIST项目组织者计划在瑞典南部海岸卡尔斯克鲁纳的Blekinge理工学院（BTH）开始测试。在那里，他们将试验智能系统，这些系统能让工程师以1米的精度快速定位海底电缆的断裂位置。研究人员还将研究将数据传输快速路由到可用卫星的协议，至少在实验规模上是这样。

试验位置位于波罗的海沿岸，这一点很重要：它是北约国家和俄罗斯人的重要水道。约翰逊说：“瑞典、爱沙尼亚和芬兰之间发生了电缆被破坏的事件。”“所以这些事件对北约来说是现实。”

TeleGeography的Stronge表示，即使没有任何蓄意破坏，每年也有大约100起电缆切断事件，其中大部分是由世界各地港口待命的专业船只修复的。一次维修可能需要几天或几周的时间，耗资数百万美元。但到目前为止，电缆切断问题电信运营商和许多国家毫无办法。

“想想冰岛，”在HEIST工作的康奈尔大学博士生Nicolò Boschetti说“冰岛有很多金融服务，很多云计算，它通过四条电缆与欧洲和北美相连。如果这四条电缆被摧毁或受损，冰岛将完全与世界隔绝。”

卫星链路可以绕过损坏的电缆，但卫星备份的最大限制可能是它们的吞吐量。可以传输到轨道的数据量比光纤目前处理的数据量少几个数量级。谷歌表示，其一些较新的光纤线路每秒可以处理340太比特；大多数电缆的传输速度较低，但仍然大大优于美国国家航空航天局所说的每秒5千兆位的Ku波段（12-18千兆赫）卫星传输速度，Ku波段是一种广泛使用的微波频率。

HEIST团队计划在一定程度上通过使用更高带宽的激光光学系统与卫星通信来实现这一目标。美国国家航空航天局长期以来一直在研究光通信，最近在其Psyche小行星任务上进行了一项实验。Starlink为其最新卫星配备了红外激光器，用于卫星间通信，亚马逊柯伊伯项目的官员表示，该公司也计划使用激光通信。美国国家航空航天局表示，卫星激光器可以携带至少40倍于无线电传输的数据，这仍然远低于电缆容量，但这是一个重大进展。

激光传输仍然存在局限性。例如，它们很容易被云层、雾霾或烟雾阻挡。它们必须精确瞄准。延迟信号（也称为延迟）也是一个问题，特别是对于高轨道上的卫星。HEIST团队表示，他们将测试扩展带宽和缩短信号延迟时间的新方法，例如，通过聚合可用的无线电频率，以及在出现问题时优先发送哪些数据。

Gregory Falco说，改进卫星通信系统更好的办法使通过HEIST的开源。他说：“我们将把它公之于众，我们希望人们在上面戳很多洞，找出更多问题。”

他说，相互协调和反复改进将是该项目下一阶段的关键。