Reparere… transportere… patruljere…

Lukk øynene og se for deg at vi reiser ned i havdypet sammen med Munin – en halvannen meter lang, signalgul ubåt, med to små kobberfargede propeller bak, og pustehull som på en hval. Så starter vi ferden inn i havguden Poseidons rike.

Nede på bunnen kommer en gassledning til syne. Oppdraget er å sjekke sveisesømmene i ledningen. Lyset på hodet til ubåten sender en grågul kjegle fremover som gjør det mulig å se detaljer på både rørledning og havbunnen rundt. Munin glir raskt fram og legger seg i ro over rørledningen. Lyset rettes skarpt ned mot den tykke metalltuben som frakter gassen kilometer etter kilometer.

Munin filmer alt den gjør. Innimellom stopper den opp og tar røret i nærmere øyesyn. Jevnlig sendes beskjed til land om hva som er funnet. Nye instruksjoner kommer i retur.

Noe glimter på havbunnen. Munin får beskjed om å sjekke nærmere. En brå sving og en rask glidetur senere stanser den selvstendige ubåten rett over stedet der det glimtet, og retter inn lyskasteren sin mot punktet. Bilder blir overført til en datamaskin på land, og Munins «sjef» kan studere funnet nærmere.

En rund, flat, metallisk ting på størrelse med en femkrone ligger i sanden. Munin får beskjed om å plukke den opp og komme hjem. Munin åpner en luke i siden og strekker ut en «hånd». To metallklør kliper tak i metallbiten og legger den i en luke i ryggen.

Hånden forsvinner igjen, og vi vender nesa hjemover. Vel hjemme finner vi ut at det var en mynt fra vraket som ble funnet da Ormen Lange-ledningen skulle bygges. Munin legger seg i ladestasjonen og gjør seg klar for neste oppdrag.

«Det blir nesten som å dressere hunder.» Even Børhaug, teknisk kybernetiker

Alene i dypet

Både naturlige og menneskeskapte verdier i havet må passes på. Oljeinstallasjoner til milliarder av kroner trenger vedlikehold, og sårbare ressurser må overvåkes. Det er vesentlig å få informasjon om problemer straks de oppstår.

Oppdrag i havet er dyre og vanskelige. Noen ganger er de farlige for menneskene som jobber der også. Jo mer vi kan overlate til teknologien jo bedre er det.

Det er stipendiatene Even Børhaug og Thomas Krogstad ved Institutt for teknisk kyber netikk som har utviklet Munin – en liten, selvstyrt ubåt som kombinerer det beste av dagens ubåter. Denne ubåten kan utrustes med en rekke finesser som gjør den til havets vekter og vaktmester.

Alene, eller i grupper, kan denne nye typen u-båter overvåke havet, varsle om skader, forurensning eller ulykker, og utføre vaktmesteroppdrag der det trengs.

Mennesket fremdeles sjefen

Det viktigste som gjenstår før en stim av selvgående intelligente ubåter tar over som vaktmestre og vektere på havbunnen, er å lage teknologien så pålitelig at man kan stole hundre prosent på at ubåtene gjør akkurat de jobben de skal gjøre, uten at det må sitte en person og fjernstyre dem til enhver tid.

– Det blir nesten som å dressere hunder, sier Børhaug.

– Du skal stole på at de gjør akkurat det de får beskjed om, og at de kommer tilbake og «avlegger rapport» når de får beskjed om det. Det egner seg dårlig å ha hunden i bånd hvis den skal løpe ut på et oppdrag.

Børhaug presiserer at det likevel alltid er mennesket som er sjefen og har kontrollen. Forskjellen er at man slipper å styre hver minste detalj. De ubemannede farkostene er som en forlenget arm for å innhente informasjon og kartlegge problemer mer effektivt. De vil utgjøre et tidlig varslingssystem og sørge for rask respons i forbindelse med ulykker.

Det beste fra de beste

Og det er nettopp dette å slippe å ha ubåten «i bånd» som gjør den så mye mer bruksvennlig.

I dag har man i hovedsak to typer ubåter. AUV er den selvstyrte varianten, som ligner mest av alt på en torpedo. Den er hurtig, men kan ikke stå i ro over et område. ROV er den andre typen. Det er arbeidshesten som fjernstyres fra et skip, og som kontrolleres gjennom en kabel.

Denne typen kan man gjøre undervannsarbeid med, og styre med en joystick fra overflaten. ROV’er egner seg godt for å jobbe innenfor et lite område og utføre vedlikehold og inspeksjon, men sliter med kabelen som reduserer bevegeligheten. Det største minuset er at de er avhengig av et støtteskip med mannskap som har en leiepris på opptil en halv million dollar for én dag.

Børhaug og kompani har tatt det beste fra begge typer, og videreutviklet det. Munin er en hybrid AUV/ROV. Ubåten beveger seg fritt uten kabel som en AUV, men har flere propeller og ror, mer som en ROV. Den kan både stå på stedet hvil, og skynde seg framover. Den kan stoppe helt opp og deretter posisjonere seg, skifte orientering, bevege seg sidelengs, opp og ned, uavhengig av havstrømninger og andre ytre påvirkninger.

– Det betyr at den kan kjøre langs en gassrørledning og undersøke denne, og hvis det er noe som må sjekkes nærmere, kan den styre seg bort og stanse, og ta bilder som den sender hjem for analyse. Vi kan i prinsippet utstyre ubåten til å bli både vekter og vaktmester, sette på den robotarmer, for eksempel, slik at den kan utføre vedlikeholdsarbeid. Så sender vi med den en «verktøykasse». Vi forteller den hva den skal se etter og hva den skal gjøre hvis den finner feil, sier Børhaug.

Farkosten docker til en undervannsinstal lasjon og kobler seg til strøm og kommunikasjon til land. Robotarmene kan styres fra land, mens farkosten selv passer på at den ikke driver bort fra installasjonen.

Kan ta tjuvfiskerne

– Denne typen overvåkning av havet og installasjoner der kan bli spesielt viktig nå som man får ubemannede installasjon på havbunnen, og spesielt i områder som er svær sårbare for ulykker, for eksempel Lofoten, påpeker forskeren.

Mulighetene er ifølge Børhaug uendelige, men mest av alt håper han at det ikke bare er olje og gass-industrien som vil gjøre seg nytte av mulighetene.

– Med en stim av slike farkoster kan man overvåke havet og ressursene, både med tanke på forurensning, bestander, redningsoppdrag og tjuvfiskere.

Tenk deg å ha noen små meterlange ubåter som ligger nede i sjøen og følger med trålerne i Smutthullet, tar bilder og dokumenterer hva som skjer. Da kan man kanskje få bukt med den uønskede tømmingen av havet.

Aldri hyllevare

Stipendiatene ser ikke for seg å gjøre hyllevare av ubåten sin. Bedrifter vil ha ulike behov for skreddersydde egenskaper.

– Akkurat denne farkosten blir et praktisk laboratorium som kan være med og bygge bro mellom universitet og industri. Vi skal jobbe videre sammen med SINTEF om å prøve ut forskjellige løsninger.

Vi skal teste ulike verktøykasser for «vaktmesteren». Kanskje er det øyne og armer den trenger, for å gjøre enkelt vedlikehold, eller kanskje kjemiske sensorer for å overvåke havet for forurensning. Vi designer teknologien, så får industrien ta produksjonen, slår Børhaug fast.

Viktig for StatoilHydro

Fredrik Lund, Researcher Sub-sea i StatoilHydro, bekrefter at ubåtteknologi av den typen Børhaug og kollegene utvikler, er viktig for offshoreindustrien.

– Vi jobber også sammen med flere aktører om utviklingen av et fjernstyrt ubemannet ubåtsystem som skal kunne utføre fysisk arbeid under vann, og ikke bare observere, forteller Lund. – Det handler selvsagt om å få ned kostnader, men også om å bedre regularitet og gi raskere responstid hvis noe skulle skje.

Vi er på jakt etter bedre løsninger når vi nå skal operere i nye og vanskelige områder. Det blir jo bare mer og mer aktivitet på havbunnen, så slike ubåtløsninger vil bli stadig mer aktuelle.

Det gjenstår en rekke utfordringer før Lund ville sluppet løs et kobbel med vaktmester-ubåter til å passe på alle de undersjøiske installasjonene som ligger på havbunnen. Navigasjon under vann er ikke bare enkelt, her virker ikke GPS. Ubåtene må ha strøm, så det kreves en del ekstra infrastruktur.

– Vi stiller høye krav til driftssikkerhet, understreker Lund.

– Det gjenstår også en del utfordringer på trådløs sanntidskommunikasjon med ubåtene.

Ifølge Lund går utviklingen i retning mer og mer selvstyrte enheter, selv om utfordringene står i kø.

– Dette er svært komplisert, men en nødvendig vei å gå for olje- og gassbransjen, slår han fast.

Ubåter i verdensrommet

NASA jobber med å finne løsninger for å sende ubemannede ubåter til å utforske områdene under isen på Jupiters måne Europa. Denne månen har en overflate av is, og nyere bilder tatt fra romsonden Galileo tyder på at det er store mengder flytende vann, eller slush under isoverflaten.

Dette kan bety at det finnes livsformer her, og ubemannede intelligente ubåter er det som trengs for finne de svar på spørsmålet om det finnes liv andre steder i rommet enn jorden.

– Det er samme teknologi og utfordringer som det vi driver med, forklarer Børhaug. – Kabler er omtrent like lite praktisk på dypt vann som i verdensrommet.

Laboratorium for framtida

Mye teoretisk arbeid har blitt gjort ved NTNU på styring av ulike typer undervannsfarkoster. Denne ubåten er steget fra teori til praksis.

Børhaug mener det er viktig å bygge opp en nasjonal kompetanse på manøvrering rundt undervannsinstallasjoner og komme med gode løsninger for docking, kollisjonsunngåelse og informasjonsdeling mellom ulike enheter som ikke nødvendigvis kan kommunisere direkte.

– Munin er laboratoriet vårt for å prøve ut framtidas løsninger for vekter- og vaktmesteroppdrag i havet, avslutter ubåt-stipendiaten.

Av Hege J. Tunstad