Norsk satellitt har fått tvillingbror i rommet

AISSat-2 skal gi enda bedre oversikt over skip i nordområdene.

Publisert
AISSat 1 og 2 går i baner omtrent fra pol til pol. Slik sveiper de over hele jordkloden etter hvert som jorda dreier under dem. Polene blir dekket ved hvert omløp, som varer rundt 100 minutter. (Foto: (Bilde: Norsk Romsenter/FFI/NASA))
AISSat 1 og 2 går i baner omtrent fra pol til pol. Slik sveiper de over hele jordkloden etter hvert som jorda dreier under dem. Polene blir dekket ved hvert omløp, som varer rundt 100 minutter. (Foto: (Bilde: Norsk Romsenter/FFI/NASA))

Til værs gikk den fra rombasen Baikonur i går kveld, tirsdag 8. juli. En liten boks med norsk innmat red på ryggen av den russiske arbeidshesten, raketten Sojus Fregat-M.

Boksen heter AISSat-2. Den skal fange opp radiosignaler fra skip i farvann fra Arktis helt ned mot norskekysten utenfor Trøndelag, og kartlegge at alt går trygt og lovlig for seg.

Rakettmotorene brølte og skalv, men satellitten AISSat-2 er bygget for det. Sojus-Fregat er da også en stødig gammel gamp, med mange turer opp til Den internasjonale romstasjonen bak seg.

Ferjetur med to anløp

Første stopp var en bane i 800 kilometers høyde. Her skulle den største passasjeren av, den russiske værsatellitten Meteor-M2.

Lettet for de nær tre tonn som denne sværingen veier, fyrte så Sojus-Fregat øverste trinn for å bremse seg ned til en lavere bane. Her skulle norske AISSat-2 av.

Men ikke bare den. En liten sverm av små satellitter spredte seg ut i rommet. En var fra Estland, en annen fra USA, en tredje fra Storbritannia, og flere var fra Russland.

- Det er ingen fare for at de bumper inn i hverandre, beroliger Øystein Helleren. Han er seniorforsker ved Forsvarets forskningsinstitutt, og har vært med på å utvikle AISSat-2.

- Banene deres vil gli fra hverandre over tid, forklarer han.

Øystein Helleren (t.v.) og Richard B. Olsen med fullskalamodell av AISSat-1 i kontrollrommet på Forsvarets Forskningsinstitutt der signalene fra satellitten overvåkes. Satellitten måler 20x20x20 cm, og stangen som stikker ut er antennen som tar imot signaler fra skip. (Foto: Arnfinn Christensen, forskning.no)
Øystein Helleren (t.v.) og Richard B. Olsen med fullskalamodell av AISSat-1 i kontrollrommet på Forsvarets Forskningsinstitutt der signalene fra satellitten overvåkes. Satellitten måler 20x20x20 cm, og stangen som stikker ut er antennen som tar imot signaler fra skip. (Foto: Arnfinn Christensen, forskning.no)

Tvillinger i rommet

AISSat-2 har en tvillingbror i rommet. Den ble skutt opp med en indisk rakett i 2010, og heter naturlig nok AISSat-1.

Men de to tvillingene vil heller aldri risikere å bumpe borti hverandre i rommet. Banene deres er riktignok ganske like, men ikke helt.

- Noen ganger vil de være ganske nær hverandre. Andre ganger på motsatt side av kloden, forteller sjefsforsker Richard Olsen. Han har ledet utviklingen av både AISSat-1 og AISSat-2 ved Forsvarets forskningsinstitutt.

Tvillingbrødrene er altså helt like, og gjør den samme jobben. Begge går fra pol til pol rundt jorda. Begge kartlegger skipstrafikk. Så hva er poenget med å ha to?

- Pålitelighet, svarer Helleren. – Dels ved at vi kan sammenligne signalene fra de to satellittene og dermed luke ut feil, dels ved at kartleggingen av skipstrafikken ikke bryter sammen dersom en satellitt skulle svikte.

AISSat-1 og 2 går i bane omtrent fra pol til pol, med omløpstid rundt 100 minutter i ca. 630 kilometers høyde. Fra denne høyden ser den et område med radius opptil 3000 kilometer. Bildet viser hvordan banen kan variere noe fra omløp til omløp. Mottakingsstasjonen SvalSat på Svalbard er også markert. (Foto: (Figur: Forsvarets Forskningsinstitutt))
AISSat-1 og 2 går i bane omtrent fra pol til pol, med omløpstid rundt 100 minutter i ca. 630 kilometers høyde. Fra denne høyden ser den et område med radius opptil 3000 kilometer. Bildet viser hvordan banen kan variere noe fra omløp til omløp. Mottakingsstasjonen SvalSat på Svalbard er også markert. (Foto: (Figur: Forsvarets Forskningsinstitutt))

En dag i livet til AISSat

Og denne kartleggingen er viktig for Norge. Flere og flere skip trafikkerer nordområdene, i kjølvannet av oljeleting i Barentshavet, for å fiske, eller fordi klimaendringer åpner nye skipsleder der isen før lå tykk.

Vi tenker oss et typisk tilfelle hvor AISSat gjør jobben sin. En skute på over 300 tonn har et uhell i Barentshavet. Olje lekker ut i sjøen, men den fortvilede kapteinen bestemmer seg for å holde tett.

Utslippet blir oppdaget av en annen satellitt, for eksempel kanadiske Radarsat-2. Den sender radarsignaler ned mot havflaten.

Alle har hørt uttrykket å helle olje på opprørt hav. Der hvor oljeflaket demper bølgene, blir radarekkoet annerledes.

Men Radarsat-2 ser bare oljeflaket. Hvilken båt har sluppet ut svineriet?

«Her er jeg»

Her trår AISSat støttende til. Den stavformede antennen lytter etter radiosignaler fra skip i området.

Radiosignalene sendes ut med jevne mellomrom. De digitale kodene i signalet kan tolkes omtrent slik i hverdagsspråk: «Jeg er MS Vandalia, posisjon 75g34m12s nord, 2t31m46s vest, kurs 123 grader, fart 26 knop».

Dette er den samme posisjonen som oljeflaket har. Synderen er identifisert. Men så enkelt er det ikke bestandig.

Digital taleliste

Systemet som har gitt AISSat navn, AIS, er nemlig ikke laget for satellitter i utgangspunktet. Automatic Identification System ble utviklet for at skip i samme farvann skulle få vite om hverandre.

Slik kunne de unngå å kollidere. AIS ble en ekstra sikkerhet i tillegg til ekkoene fra tradisjonell radar. Også de lokale kystverkenes trafikksentraler tok imot signalene fra AIS.

AIS har et system som hindrer at de digitale signalene snakker i munnen på hverandre. Det ligner på en taleliste i et møte. De store skipene reserverer tid for sine digitale replikker, med sine klasse A-enheter.

Så kaster mindre båter seg på i ledige pauser mellom de større skipene med de enklere klasse B-enhetene.

Snakker i munnen på hverandre

Dette fungerer bra, sett fra jordas overflate. Men talelista fungerer bare lokalt, blant skip som er innen radiorekkevidde av hverandre.

AISSat har et mye større lyttefelt, opptil 3000 kilometer i radius. Den hører mange lokale små digitale prateklubber på en gang. De vet ikke om hverandre, og snakker dermed i munnen på hverandre.

- Dette fører til at AISSat i mange tilfelle ikke klarer å skille ut båter som sender samtidig der skipstrafikken er tett, for eksempel nedover i Europa, forklarer Olsen og viser fram et kart.

- Noen av de hvite områdene øst for Storbritannia og nord for Tyskland og Balkan betyr ikke at AISSat ser tomme farvann. De betyr snarere at mottakeren blir overmettet med informasjon, presiserer Olsen.

Hver rød prikk representerer et AIS-signal fra et skip. Langs kysten nord for Tyskland er det hvitt. Det betyr ikke at farvannet er tomt, men at det er så mange samtidige signaler at mottakeren ikke klarer å skille dem. Dette er imidlertid ikke noe stort problem i nordområdene, som AISSat 1 og 2 først og fremst skal overvåke. (Foto: (Figur: Forsvarets Forskningsinstitutt))
Hver rød prikk representerer et AIS-signal fra et skip. Langs kysten nord for Tyskland er det hvitt. Det betyr ikke at farvannet er tomt, men at det er så mange samtidige signaler at mottakeren ikke klarer å skille dem. Dette er imidlertid ikke noe stort problem i nordområdene, som AISSat 1 og 2 først og fremst skal overvåke. (Foto: (Figur: Forsvarets Forskningsinstitutt))

Best i nord

Dette er gjør likevel ikke så mye. AISSat skal ikke først og fremst overvåke Europa eller andre områder i verden, selv om AISSat-1 allerede har varslet om et kapret lasteskip i Adenbukta og avslørt ulovlig fiske i Sør-Afrika og Nigeria.

AISSat gjør sin beste jobb i nordområdene.  Og det kommer ikke bare av at trafikken er tynnere her.

For det første passerer AISSat-1 og 2 over polarområdene på hvert eneste omløp, som tar 100 minutter. Det gir oppdatering nesten femten ganger i døgnet.

Jorda dreier under satellitten, så nærmere ekvator flyr den over stadig nye områder for hvert omløp. Dermed blir oppdateringene mye sjeldnere her.

For det andre ligger mottakerstasjonen Svalsat på Svalbard. Det betyr at signalene fra skip i nordområdene kan sendes direkte ned til jorda uten forsinkelse. Signaler fra andre steder i verden må derimot lagres i satellitten til de kan hentes ned over Svalbard.

Når AIS kobles fra

De aller fleste skipene som ferdes på verdens hav føres av lovlydige mannskap, uten skumle hensikter.

Men hva med miljøsyndere, eller båter med uren fisk i trålposen? Kan ikke de sabotere systemet?

- Båter kan for eksempel koble fra GPS-mottakeren som forsyner den med opplysninger om posisjon og fart, medgir Olsen.

- I slike tilfelle har vi imidlertid utviklet andre metoder for å bestemme posisjonen, forteller han, uten å kunne gå nærmere inn på hvordan dette virker.

- I noen tilfelle blir AIS også skrudd av med god grunn. Norske skip på vei forbi kysten av Somalia kan gjøre dette for å unngå å bli fanget opp av pirater. Også pirater har AIS-mottakere, sier Olsen.

Militære skip er også unntatt fra plikten til å sende AIS-signaler, av naturlige grunner. Dette er en av grunnene til at Forsvarets forskningsinstitutt nå også arbeider med å utvikle andre teknologier, blant annet satellittkameraer som kan kartlegge slike skip i nordområdene.

Forsøkskanin på romstasjonen

En testmottaker lik de som sitter i AISSat-1 og 2 er montert på Den internasjonale romstasjonen. Den brukes for å prøve ut nye versjoner av programvare og annen forhåndstesting. (Foto: ESA/Forsvarets Forskningsinstitutt)
En testmottaker lik de som sitter i AISSat-1 og 2 er montert på Den internasjonale romstasjonen. Den brukes for å prøve ut nye versjoner av programvare og annen forhåndstesting. (Foto: ESA/Forsvarets Forskningsinstitutt)

Tvillingene AISSat-1 og 2 vil få enda et tilskudd til søskenflokken i 2015. Da skal AISSat-3 etter planen skytes opp.

- AISSat-3 vil få en litt bedre mottaker enn sine to søskensatellitter. Den vil gjøre det mulig å skille bedre mellom signalene fra to skip som sender samtidig, forteller Helleren.

Men egentlig blir ikke AISSat-3 trillingen i familien. Det finnes nemlig enda en versjon av AISSat. Den gjør tjeneste om bord på den europeiske Columbusmodulen på Den internasjonale romstasjonen.

- Dette er vår forsøkskanin i flokken, sier Helleren. – Vi bruker denne mottakeren til å prøve ut ny programvare, før vi oppdaterer AISSat-1 og 2.

Lille Houston

Situasjonskartet i kontrollrommet på Forsvarets Forskningsinstitutt viser blant annet posisjonen til AISSat. (Foto: Arnfinn Christensen, forskning.no)
Situasjonskartet i kontrollrommet på Forsvarets Forskningsinstitutt viser blant annet posisjonen til AISSat. (Foto: Arnfinn Christensen, forskning.no)

Helleren og Olsen sitter i et rom i Forsvarets forskningsinstitutt som kalles Lille Houston. Her er flere skjermer. Den største viser banen til AISSat i sanntid. Andre viser skipstrafikken.

- Normalt sender vi bare informasjonen fra AISSat videre til de som skal bruke den, Kystverket, Fiskeridirektoratet, hovedredningssentralene og Forsvaret, forteller Olsen.

- Men vi kan følge med her også, hvis vi vil!

Lenker:

AISSat-1, informasjonsside fra Forsvarets Forskningsinstitutt

AISSat-1, faktaark fra Forsvarets Forskningsinstitutt (pdf)

Om blant annet AISSat-1 fra Norsk romsenter

Hvor er AISSat-1 nå? Privat infotjeneste fra nettstedet N2YO.com

AISSat 1,2,3 – Informasjonsside fra den privat redigerte nettsiden Gunter´s Space Page

Video fra monteringen av AISSat-2. AISSat-2 synes helt i starten av videoen, og på nytt ca. 2:09 fra starten.

Video som viser utrullingen av raketten Sojus-Fregat-M med AISSat-2.