En seaglider på vei ut på havet for å samle inn data. Foto: Akvaplan-niva.
En seaglider på vei ut på havet for å samle inn data. Foto: Akvaplan-niva.

Forsker uten fører

– Data samlet inn av autonome, selvgående fartøy revolusjonerer forskningen på havet.

Direktør for Akvaplan-niva, Salve Dahle, leder prosjektet «Glider – ubemannede havgående forskningsplattformer» som er finansiert at Norges Forskningsråds program DEMO2000 og ConocoPhillips.

Styrer seg selv

Det nye er ikke at fartøyet er ubemanna. Fjernstyrte undervannsfarkoster, ROV (Remotely operated vehicle), har lenge vært brukt til blant annet kartlegging av havbunn og installasjoner under vann. Fjernstyrte flygende droner er også blitt aktuelle.

Dahle tror imidlertid at autonome, ubemanna fartøy, AUV (autonomous unmanned vehicle) som kan styre seg selv, er framtida.

– Det finnes AUV både med og uten motor. De med motor kan gå slik du vil, men har begrenset rekkevidde. Vi satser på de uten motor som drives av sol, bølger og vind. Vi tror de er framtida for overvåkning og kartlegging av miljø og ressurser til havs, sier han.

Over og under vann

Gliderprosjektet har tre autonome fartøy som kalles glidere. De er:

1) Sailbuoy

Den minner om en liten seilbåt og kan holde 1-3 knops fart. Sailbuoy følger en oppsatt kurs og seiler fra A-B enten den må krysse mot vinden, eller seile med vinden. Det styrer datamaskinen i glideren selv. Via satellittkommunikasjon kan kursen justeres underveis.

2) Wave Glider

Den minner om et surfebrett, og glir på bølgene. Det 6-7 meter dype understellet har klaffer (flaps) som henger igjen når bølgene løfter glideren opp. På den måten «ror» glideren seg fram under vann med 1-3 knops fart.

3) Seaglider

Denne kan dykke ned til 1000 meters dyp. Den heves eller senkes i vannet ved hjelp av en pose som fylles eller tømmes for olje. Det gjør at Seaglideren øker eller minsker i omfang, slik at tettheten øker eller minsker tilsvarende. Det gjør glideren tyngre eller lettere enn vannet rundt. Snuten vendes opp eller ned ved at det medfølgende batteriet skyves fram eller tilbake.

Under utprøving høsten 2017, seilte hver av de tre farkostene mer enn 1200 km mens de samlet inn data.

Fra venstre, Wave Glider, Sailbuoy ogSeaglider. Illustrasjon: Kongsberg Maritime AS.

Gliderne er fylt med sensorer. Siden Sailbuoy og Waveglider er på overflaten, drives datamaskin og satellittkommunikasjon av strøm fra et solcellepanel. Seaglideren, som er beregnet for undervannsbruk, har batteri i stedet for solceller. Den må derfor hentes inn hver andre til tredje måned for å skifte batteri. 

Mye data

En AUV kan fylles med de sensorene man ønsker. I dag samler de inn meteorologiske, oseanografiske og biologiske data som sendes til land via satellitt.

– Dette gir bedre datainnsamling enn før. Forskningsskip har begrenset måleperiode, og bøyer står fast på samme sted. Gliderne derimot, kan dekke store områder med kontinuerlige målinger, samtidig som de styres fra en datamaskin på land. Innsamlede data lagres i skyen, og kvalitetssikres gjennom den EU-utviklede programvaren Copernicus. Det betyr at kundene får kvalitetssikra data i «nær sanntid», sier Dahle.

En av mottakerne er Meteorologisk institutt. De får data som gliderne samler inn over saltholdighet og temperatur i sjøen.

– Når vi får bedre forståelse av hvordan forholdene er i havet akkurat nå, får vi bedre grunnlag for å lage varsler for havstrøm, vannstand, samt fordeling av ulike vannmasser, sier Kai Håkon Christensen, leder av avdeling for Hav og is ved Meteorologisk institutts forsknings- og utviklingsdivisjon.

Akvaplan-nivas egne tester av gliderne utenfor kysten av Nordland ga interessant viten.

– Blant annet kartla vi hvordan raudåte stiger opp til havoverflaten og lar seg synke ned i vannmassene. Vi fant også ut at virvler langs Eggakanten frakter planteplankton ned til 500 meters dyp, sier Dahle.

 Les mer om prosjektet her. 

Bedre datatolkning

Både glidere og sensorer er hyllevare i dag, men sensorene må tilpasses de ulike glidertypene. Det Dahle tror blir den viktigste forbedringen i tida framover, gjelder tolkningen av dataene som samles inn. Algoritmene må bli bedre.

– Ikke minst gjelder det tolkning av biologiske data. Et av instrumentene om bord er et avansert ekkolodd. Vi må blant annet lære oss bedre å kunne analysere akustiske data slik at vi kan skille raudåte og torskeyngel fra hverandre, sier Dahle.