Denne artikkelen er produsert og finansiert av Forsvarets forskningsinstitutt - les mer.

Sonarbildet fra landskap i Den midtatlantiske ryggen er skarpt som et høyoppløst fotografi. Det er basert på over 50 000 signaler fra en sonar på den selvkjørende farkosten Hugin.
Sonarbildet fra landskap i Den midtatlantiske ryggen er skarpt som et høyoppløst fotografi. Det er basert på over 50 000 signaler fra en sonar på den selvkjørende farkosten Hugin.

Ubåtbildet som avslører dyphavets hemmeligheter

Når forskerne skal ta bilde av havbunnen i Nord-Atlanteren bruker de mikrofoner. Dette bildet er satt sammen av 52 000 lydopptak.

Publisert

Det er langt fra vanlig at et sonarbilde blir blåst opp i stort format og hengt på veggen. Enda sjeldnere er det at et slikt bilde havner på museum.

Begge deler er likevel tilfelle for det prisvinnende bildet som nå stilles ut på Universitetsmuseet i Bergen. «Fotografen» heter Hugin, en norskutviklet autonom ubåt.

Det ukjente landet – dyphavet er temaet for utstillingen i Bergen. Ole Lorentzen, forsker ved Forsvarets forskningsinstitutt (FFI), er mannen som har bidratt til at sonarbildet har fått så mye oppmerksomhet.

– Jeg falt for motivet. Vi på FFI syntes at bildet ble så kult at vi sendte det inn til Kongsberg Maritimes årlige kalenderkonkurranse. Der ble det premiert og fikk plass i kalenderen. Siden er det blitt brukt i flere publikasjoner og i markedsføring, forteller Lorentzen.

Nylig ble bildet vist på standen til Kongsberg Martitime under en internasjonal konferanse i Seattle om teknologi og utforsking av havet.

Fra vulkanske dyp

Assosiasjonene når du ser bildet går til fjell, eller kanskje en ørken.

I virkeligheten er motivet langt mindre tilgjengelig enn som så. Det fascinerende landskapsbildet er fra 560 meters dyp, midt i Atlanterhavet.

Det viser spektakulære sprekkdannelser. Sprekkene kommer av at kontinentalplatene glir fra hverandre med flere centimeter i året.

Området tilhører Den midtatlantiske rygg, en vulkansk fjellkjede med dybder ned til 6000 meter.

Bildet viser mineralavsetninger i et område på størrelse med to fotballbaner. Detaljer ned til fem centimeter i omkrets er godt synlige.

På havbunnen ikke langt fra stedet hvor opptaket ble gjort, ligger to såkalte hydrotermale utslipp. Dette er svært varmt vann som presses ut fra jordas indre.

Forskerne kaller utslippene for Perle og Bruse. Kanskje er det kun godt voksne bergensere som husker reklamefigurene Perle og Bruse. Dette er maskotene til Hansa bryggeri, som i sin tur ga navn til de to gondolene på Ulrikbanen.

Den norskutviklede, selvkjørende undervannsfarkosten Hugin er i stand til å samle data frå store dyp. Den avanserte posisjoneringsteknologien gjør at det blir millimeterpresisjon på dataene.
Den norskutviklede, selvkjørende undervannsfarkosten Hugin er i stand til å samle data frå store dyp. Den avanserte posisjoneringsteknologien gjør at det blir millimeterpresisjon på dataene.

Ikke et fotografi

Teknologien som gjør det mulig å lage det høyoppløselige sonarbildet, er utviklet av FFI.

Men noe fotografi er det ikke.

Lorentzen forklarer at bildet er skapt med 51 968 forskjellige opptak med undervannsmikrofoner – hydrofoner.

Mikrofonene ser motivet fra én retning. Det skaper skyggene. Opptakene er fordelt på fire antenner som hver har 32 hydrofoner. Bildet er basert på 406 målinger der Hugin flytter seg litt og litt bortover underveis. «Eksponeringstiden» er bare noen minutter.

Hver måling kan sammenlignes med å bruke en lommelykt i stummende mørke. Alle dataene settes så sammen med millimeterpresisjon.

Dette blir til et bilde med høy oppløsning og skarp havbunn.

Lorentzen forteller at FFI er helt i front i å utvikle denne typen signalbehandling.

– Vi har forsket på syntetisk apertur-sonarer og teknologien rundt i en årrekke. Syntetisk apertur betyr enkelt sagt å sammenstille mange målinger, forklarer han.

– Jo dypere du dykker, jo mindre dagslys og farger. Hvorfor er dette bildet likevel fargerikt?

– Det er masse farger dypt nede i havet. Men sonaren avbilder på en annen måte enn optisk fotografering, så vi får ikke se farger i tradisjonell forstand. I bildet ser du pseudofarger, basert på dybdekartet.

Lorentzen forteller at det ligger mye logistikk bak et slik bilde.

– Bare for å komme til posisjonen må vi seile i nesten to døgn, rett ut i havet. Midt ute i Nord-Atlanteren er vi like langt fra Norge som vi er fra Grønland, Svalbard og Island. Dette er et sted som nesten ingen andre skip frekventerer. Det er helt vanlig at forskningsskipet vårt kan ligge her i tre uker uten å møte noen andre fartøy. Her kan vi om ønskelig sende Hugin helt ned til 3000 meters dyp, hvor vi så samler data og lager lignende bilder som dette.

FFI-forsker Ole Lorentzen og kollegene arbeider med noen av verdens mest avanserte sonarteknologier. Slik hjelper de havforskere med å oppdage detaljer på dyp som er utilgjengelige for mennesker.
FFI-forsker Ole Lorentzen og kollegene arbeider med noen av verdens mest avanserte sonarteknologier. Slik hjelper de havforskere med å oppdage detaljer på dyp som er utilgjengelige for mennesker.

Satser på dyphavet

Sammen med bildet får publikum i Bergen se en av de tidlige utgavene av undervannsfarkosten Hugin.

– Universitetet i Bergen har satset mye på dyphavsforskning. De har lenge arbeidet med autonome undervannsfarkoster, forteller Lorentzen.

Den utstilte Hugin-modellen er blant de første som ble kommersielt tilgjengelig. Den ble laget sammen med Kongsberg Maritime, basert på prototypen som FFI utviklet. Dråpeformen på farkosten er siden forlatt, til fordel for den sylinderformede modellen som nå selges til hele verden.

Lorentzen forteller at K.G. Jebsen-senteret for dyphavsforskning på Universitetet i Bergen lenge har vært en viktig samarbeidspartner for FFI.

– Kontakten går langt tilbake i Hugin-historien. Vi har vært med dem ut på årlige tokt i rundt ni år. Universitetet i Bergen er en del av konsortiet som styrer bruken av FFIs Hugin. De er blant medlemmene som har vært flinkest til å benytte seg av bruksretten sin. Det synes vi er veldig bra.

Andre medlemmer i konsortiet er NTNU, Universitetet i Tromsø, Havforskningsinstituttet og altså Kongsberg Maritime.

Likner romforskning

Forskeren mener at dyphavsforskning er som romforskning: Det er vanskelig for mennesker å komme til. Geologi, biologi og oseanografiske detaljer må kartlegges ved hjelp av avansert og robust teknologi.

– Hugin er et verktøy som gjør det mulig for havforskerne å hente mer kunnskap. I Bergen har de vært flinke til å se verdien av å ta i bruk moderne og tidvis umoden teknologi, som selvgående eller fjernstyrte undervannsroboter, sier han.

Forskerne kaller slike undervannsroboter for utforsking av havdyp for AUV (Autonomous Underwater Vehicle) og ROV (Remotely Operated Vehicle).

Fortsatt mange hemmeligheter

Dyphavet gjemmer fortsatt mange hemmeligheter. Utstillingsledelsen i Bergen uttrykker seg slik om forskningsarbeidet:

«Under tusenvis av meter med vann kan vi oppdage store vulkaner, supervarme kilder og bakterier som lever av stein. Det er først de seneste årene vi har fått teknologi som gjør det mulig å utforske denne undervannsnaturen. Ved hjelp av avanserte farkoster og havobservatorier kan vi reise og være til stede i disse siste ukjente områdene på jorden, omsluttet av et evig mørke.»

Det ukjente landet - dyphavet er en av utstillingene på det nyåpnede Universitetsmuseet i Bergen.