Havets hemmeligheter hentes opp fra dypet

Havet dekker hele to tredjedeler av kloden vår og rommer mye ukjent informasjon. Det gir store muligheter til næringer som dyrking av alger til mat, drivstoff og energiproduksjon, fiskeri, oppdrett, fornybar energi fra vind og bølger, utvinning av mineraler og metaller i havbunnen, olje og gass, transport og kanskje andre næringer som ennå er ukjente. Det spås at mye av fremtidens næringsutvikling vil skje i tilknytning til havet.

Havet kan også fortelle oss mye om klodens tilstand. Vi vet noe. Men det er uendelig mye vi ikke vet.

– Omkring 90 prosent av havet er fortsatt uutforsket. Havet er vanskelig å måle og få tatt prøver av, og her er marin robotikk svaret, sier Martin Ludvigsen, leder for AUR-lab ved NTNU. 

Bruk av marin robotikk for å undersøke livet i havet omkring Svalbard i polarnatten, har gitt ny kunnskap som ikke har vært tilgjengelig tidligere. 

Science Advances publiserte 10. januar artikkelen Use of an Autonomous Surface Vehicle reveals small-scale diel vertical migrations of zooplankton and susceptibility to light pollution under low solar irradiance.

Den beskriver dyreplanktons følsomhet for lysforurensing selv under forhold med lite lys, og forskere ved NTNU og UiT har funnet ut at marine økosystemer i Arktis er spesielt sårbare for lysforurensning. Dette er ikke observert og målt tidligere og er viktige observasjoner med tanke på at lysforholdene i polarområdene er under endring. I Arktis kan lysforurensning bli et økende problem når havisen smelter, både fordi isen i seg selv er en lysbarriere og fordi isfritt hav medfører økt  skipstrafikk og annen aktivitet. 

Saken fortsetter under videoen. 

Forskerne har i denne forskningen brukt farkosten Jetyak som operer på havoverflaten. Den er enkel og billig å produsere, noe som gjør det mulig å drive med utvikling og testing på en rask måte.

– Det er lett for oss å endre den mekanisk og å lage programvare til den. Fordi den er så liten er det enkelt å transportere og sjøsette den, og det  er god plass til vitenskapelige instrument og sensorer, sier Martin Ludvigsen.

Computerne om bord kjører en programvare med åpen kildekode for kontroll, kommunikasjon og navigasjon for systemet. Dette gjør det mulig å teste egne løsninger, men også å bruke resultatene fra andre forskere vi samarbeider med. Alt dette gjør farkosten til et fleksibelt verktøy for utvikling av mer effektive konsept og til datainnsamling i marin forskning.

Undervannsrobot til folket 

Norge ligger generelt langt fremme i verdenssammenheng når det gjelder marin og maritim teknologi. I nærmere 50 år har Norge jobbet med å utvikle offshore-teknologi for olje- og gassnæringen, og kunnskapen fra denne næringen brukes nå inn i andre nye næringer og bruksområder. Blant annet for å utvikle teknologi for 

• Undervannsfarkoster  
• Navigasjon og dynamisk posisjonering

Det er dette forskere og ingeniører ved NTNU-miljøene AUR-lab (The Applied Underwater Robotics Laboratory) og NTNU AMOS (Centre for Autonomous Marine Operations and Systems) primært jobber med. Disse miljøene jobber tett sammen med næringslivet og med SINTE

Undervannsroboten Blueye undersøker havbunnen utenfor Stamsund i Lofoten. Foto: Blueye Robotics VIS MER

Ut fra dette miljøet kommer blant annet oppstartsselskapet Blueye Robotics AS som har utviklet Blueye Pioneer, en undervannsrobot med kamera som er på vei ut på forbrukermarkedet nasjonalt og internasjonalt.

Blueye Robotics kombinerer nyskapende havteknologi med kunnskap om brukeropplevelse for å skape profesjonelle undervannsdroner for forbrukere. Blueye Pioneer er en ROV (Remotely operated vehicle). Den kan operere langt dypere enn andre droner, ned til 150 m.

Blueye har et svært lysfølsomt kamera, og dronen greier å holde seg stabil, selv under røffe havforhold. Den styres fra smarttelefon, nettbrett eller PC via en kabel, og kan også etter hvert utstyres med sensorer som måler temperatur, klorofyll, saliniet etc.

Nominert til pris innen forbrukerteknologi

Blueye Pioneer er nominert i CES 2018 Innovation Awards som er en årlig konkurranse for fremragende forbrukerteknologi. 

– Det vi har gjort, er å ta utgangspunkt i grunnteknologi og utvikle den mot et forbrukermarked. Det er ganske unorsk. Men vi tror det har et godt potensial, sier Martin Ludvigsen. Han trekker paralleller til det som har skjedd med droneteknologien i lufta:

På få år har luftdroner gått fra å være en dyr teknologi forbeholdt noen få til å bli nærmest allemannseie. NTNU-miljøet og Blueye har en ambisjon om at noe av det samme kan skje med undervannsroboter. 

– Vi håper at den vil bidra til å gjøre folk flest mer oppmerksom på havet og hva som finnes under havoverflaten. Ved å gi folk tilgang på havet, tenker vi at man også blir nysgjerrig på det og glad i det, sier Ludvigsen.

Undersøker verdens største korallrev i Australia

På samme tid som havet er en enorm ressurs, er det også er sårbart. 

Blueye utforsker floraen på havbunnen.
Foto: Hege Røkenes VIS MER

– Det er så mye vi ikke vet, men som vi trenger å vite for å forstå og ta vare på denne sårbare ressursen, sier Christine Spiten, med-grunnlegger i selskapet.

– Blueye Pioneer gir de som er nysgjerrige på havet, mulighet til å dykke ned i dypet uten å forstyrre det skjøre miljøet, sier Spiten.

Undervannsdronen ble lansert i sommer, og i høst ble den brukt i undersøkelser av Australias Great Barrier Reef, verdens største kjente korallrev.

Dean Miller, direktør for forskning og media i Great barrier Reef legacy, uttalte følgende til The Sydney Morning Herald 10. november:

– Great Barrier Reef Marine Park er et område som er stort og vanskelig tilgjengelig. Blueye’s Pioneer-dronen kan hjelpe oss til bedre forståelse  av dette skjøre økosystemet, spesielt i dype kløfter der dykkere enkelt ikke kan få tilgang. 

– Vi har ganske god innsikt i hvordan Great Barrier Reef er blitt påvirket og bleket på grunn av høyere havtemperatur. Det vi ikke forstår i detalj, er hvordan individuelle korallarter og rev har gått gjennom dette varmestresset. Vi ønsker å identifisere korallarter som er i stand til å tåle økt havtemperatur, og dermed få mer kunnskap om hvordan vi kan jobbe for å restaurere korallrev.

Dette er AUV REMUS som opererer under isen i Van Mijenfjorden på Svalbard.
Foto: Martin Ludvigsen/NTNU VIS MER

Jobber tett med brukerne 

Dette er historien om én av undervannsrobotene som har sitt utspring i NTNU-miljøet.

– Vi jobber i skjæringspunktet mellom ingeniørvitenskap og grunnforskning. Grunntanken i laben vår er at vi som er teknologer skal samarbeide tett med forskerne som skal bruke teknologien. Denne tverrfagligheten er viktig. Vi må sørge for at den teknologien som vi utvikler, er relevant, understreker Martin Ludvigsen. 

Biologer har blant annet hatt med seg undervannsrobotikk til Svalbard for å kartlegge livet i havet i mørketiden. 

• Les også: Mørkets fyrster, varulver og Indiana Jones 

Robotteknologi fra NTNU-miljøet har også vært nede på ett av verdens største havdyp; for to år siden brakte en robot med seg videoopptak av levende organismer fra 8000 meters dyp i Puerto Rica-gropen i Atlanterhavet. 

• Les også: Kappløpet ned Atlanterhavsdjupet

Marin robotikk med sensorer var også med på Kon-Tiki2-ekspedisjonen i 2016, hvor to balsaflåter seilte i Thor Heyerdals Kon-Tiki-farvann. Robot-teknologien bidro til å samle inn informasjon om havet på den lange strekningen ekspedisjonen tilbakela. 

• Les også: Kon-Tiki2-ekspedisjon i Heyerdahls farvann

Mer effektivt og billigere

Teknologien brukes også mye i nærområdet, i Trondheimsfjorden, som i 2017 ble definert som verdens første testområde for ubemannede fartøy. 

– Det er flere fordeler med denne type teknologi. Det er effektivt og det er billig å bruke AUV, og ved hjelp av roboter kan forskningsskipene bli mange ganger mer effektive. Vi kan få resultater som vi ikke får med konvensjonelle målinger. I stedet for punktmålinger kan AUV-er gi målinger som strekker seg ut i tid og rom. Vi er svært stolte av den teknologien som er utviklet her, sier Ludvigsen.

Overvåker og reparerer i dypet  

Et annet svært viktig bruksområde for maritim og marin teknologi, er å utvikle roboter som kan drive overvåking av installasjoner under vann og som kan utføre reparasjoner på anlegg. Det kan være oljeplattformer, og det kan være oppdrettsanlegg. 

Her er det mye å spare, både når det gjelder tid og penger. Dessuten kan denne type utstyr, som driver kontinuerlig overvåking av installasjoner, bedre sikkerheten ved at eventuelle skader eller svakheter blir oppdaget tidlig. 

Nordmenn og havet

Kongsberg Maritime er aktivt inne i utvikling av førerløse fartøy og undervannsrobotikk.

– Dette kan bli det neste leddet i historien om Norge og maritim teknologi. Nordmenn har alltid levd i tett samspill med havet og har gode forutsetninger for å utvikle dette samspillet videre, sier produktsjef Erlend Vågsholm i Kongsberg Maritime.