Tryggere alpint med satelitter

Sitter du med hjertet i halsen når Aksel Lund Svindal farer ned utforløypa? Satelitter og GPS skal gjøre alpinsporten sikrere.

Publisert
Aksel Lund Svindal på trening i Trysil. I 2007 skadet han seg stygt under utfortrening. Nå vil en idrettsforsker gjøre sporten sikrere. (Foto: Ola Matsson/Wikimedia Commons)
Aksel Lund Svindal på trening i Trysil. I 2007 skadet han seg stygt under utfortrening. Nå vil en idrettsforsker gjøre sporten sikrere. (Foto: Ola Matsson/Wikimedia Commons)

Aksel Lund Svindal hadde en stygg ulykke under utfortrening i 2007. Det gikk nesten et år før han stilte i konkurranse igjen. Heldigvis gikk det bra - han vant til og med verdenscupen sesongen etter.

Skadene var mange og alvorlige på den tiden.

Det internasjonale skiforbundet, FIS, ble presset fra offentligheten og media til å gjøre noe. Ord ble til handling.

Matthias Gilgien på Norges idrettshøgskole fulgte ekstra nøye med da Lund Svindal og de andre kjørte verdenscupavslutning i uka som gikk.

Gilgien bruker satellitter og avanserte målemetoder for å gjøre alpinsporten mindre farlig.

Salzburg, Davos og Sognsvann

Etter sesongene med høy skadefrekvens, ga FIS Universitetet i Salzburg i oppdrag å gjøre dybdeintervjuer med utøvere, trenere og andre eksperter for å finne ut hva som forårsaket skader.

De fant ut at tre faktorer var avgjørende: ski, preparering av snø og løypeutforming, eller løypestikking.

Snart var tre store forskningsprosjekter i gang. Målet var at sporten skulle bli tryggere, men ikke kjedeligere.

Universitetet i Salzburg tok for seg hvordan nye, og bedre ski påvirket skadeforekomsten. De fremste ekspertene på snø befant seg i Davos.

Men hvem kunne finne ut mer om løypestikkingen? Her trengtes en som hadde peiling på landmålingsteknologi, biomekanikk og alpint.

Vedkommende måtte også være en del av et solid forskermiljø. En umulig kombinasjon? Niks.

Matthias Gilgien er nemlig utdannet landmåler, har studert klimafysikk, idrettsvitenskap og biomekanikk. I tillegg kommer han fra de sveitsiske fjellene, der det er opplagt at man blir alpinist, hvis man skal satse på idrett.

Riktignok ble ikke Gilgien alpinist – han ble landslagsutøver og senere landslagstrener i orientering. Men interessen for alpint var alltid til stede.

Analyser av hele løp

– Det er merkelig hvordan ting plutselig kommer sammen. Jeg var i gang med en doktorgradsstudie om noe annet, men da denne muligheten kom, var både jeg og veileder klare på at jeg måtte bytte prosjekt, sier Gilgien, som skal disputere ved Norges idrettshøgskole våren 2014.

Høsten 2010 satte han i gang. For å finne ut hvordan terreng og løypestikking påvirker skaderisiko, måtte Gilgien analysere hver sving i hele løp – uten at utøveren ble påvirket i av måleutstyr i konkurransen.

Andre forskere bruker videobaserte metoder i sine analyser, men da får de bare sett på 2–3 svinger av gangen. Den metoden gir dem for eksempel ikke mulighet til å forklare forskjellen på skader som skjer i begynnelsen og slutten av løypa.

Så hvordan måler man kontinuerlig en person som farer ned en fjellside? En som holder 100–150 kilometer i timen i flere minutter?

Ingen hadde noen gang målt hele storslalåm-, super-G- og utforrenn i verdenscup med en valid metodikk, altså en målemetode man kan stole på og bruke i vitenskapelige beregninger.

Opp i rommet

Gilgien forlot grantrærne langs løypa, der det er vanlig at trenere filmer sine løpere, og reiste opp i verdensrommet. Ikke bokstavelig talt, men han ville benytte satellitter i stedet for kameraer for å måle løperne.

Teknologien er ikke så mystisk som det kanskje høres ut som. Vi har nemlig denne teknologien i smarttelefonene, bilene og klokkene våre. Vi snakker om GPS.

En testkjører påmontert diverse måleutstyr ga Gilgien verdifull informasjon om løypa. (Foto: Philip Chevalier)
En testkjører påmontert diverse måleutstyr ga Gilgien verdifull informasjon om løypa. (Foto: Philip Chevalier)

Gjennom å feste en GPS-antenne på hjelmen og en mottaker på ryggen til en skikjører, kunne Gilgien gjenskape linjen utøveren kjørte og farten han holdt.

For å få så nøyaktige målinger som mulig, kombinerte han signaler fra både amerikanske og russiske satellitter, ikke bare en av delene, slik som er vanlig.

For å eliminere feilkilder, hadde han også en fast GPS-mottaker som sto stille ved løypa. Ved å plassere linjen utøveren kjørte i et tredimensjonalt terrengkart, fikk Gilgien en nøyaktig gjengivelse av svingene utøverne skulle gjennom.

Han sammenlignet GPS-metoden med en gullstandard, det vil si en annen målemetode som bekreftet at den nye metoden målte riktig, før han gikk til verks i verdenscupsirkuset.

Kontroll med store krefter

FIS fraktet Gilgien og hans team til verdenscuprenn gjennom sesongene 2010/2011 og 2011/2012.

Foran hvert løp fikk han sette opp utstyret sitt og måle utformingen av terrenget, løypa og portene.

En toppalpinist, som ikke skulle konkurrere, ble utstyrt med GPS og kjørte gjennom løypa som om han konkurrerte, rett før rennet begynte.

Det ga Gilgien en nøyaktig modell av utøverens kjøring.

Han ville undersøke kreftene utøverne ble utsatt for gjennom løypa. Men hvordan kan man måle krefter utfra en GPS på hjelmen til en alpinkjører?

Vel, det kan man ikke. Så Gilgien utviklet nok en ny metode. I stedet for å måle kreftene, kunne han beregne dem. Han hadde målt opp terrenget og laget et eksakt 3D-kart over løypa og linjen testløperen hadde kjørt.

Gjennom å vite hvor langt fra bakken hodet til skikjøreren var, kunne han beregne kjørerens tyngdepunkt – og så finne ut hvor stor belastning han ble utsatt for. I tillegg ga det ham kunnskap om hvor stor luftmotstanden og friksjonen mellom ski og snø var.

– Det viste seg at kreftene løperne utsettes for kan ha mye å si. For eksempel kan det være større sjanse for at en løper blir skadet dersom belastningen er stor over lengre tid, enn hvis han kjører i høy hastighet i et parti som ikke utsetter ham for like mye krefter, forklarer Gilgien.

Alle grener er like farlige

Andre studier tyder nemlig på at skaderisikoen er større når løperen er sliten. Og jo lenger han er utsatt for stor belastning, jo mer sliten blir han.

– For å forklare hvor stor belastning det er snakk om, pleier jeg å si at du skal ta to voksne menn på ryggen, stille deg i hockey, og så få noen til å komme og riste litt skikkelig på deg, illustrerer forskeren.

Gjennom denne studien fikk man for første gang også sammenlignet de forskjellige disiplinene. Gilgien fant ut at storslalåm, super-G og utfor per minutt kjøring er like farlig. 

Altså er skadeforekomsten per minutt kjøring like stor, men mekanismene som fører til skader er antakelig ganske forskjellige. I et fall i utfor er energien som påvirker løperen dobbelt så stor som i storslalåm, mens kreftene i en sving i storslalåm er nesten 1,5 ganger større enn i en utforsving.

Utfor har omtrent dobbelt så mange hopp som super-G, men svevetiden for hvert hopp er omtrent like lang. Det betyr at hvis noe går galt i et hopp i super-G, kan konsekvensene være like store som i utfor.

Forskerne må vite enda mer for å kunne gjøre alpinsporten mindre risikabel. (Foto: Agence Zoom)
Forskerne må vite enda mer for å kunne gjøre alpinsporten mindre risikabel. (Foto: Agence Zoom)

Kan ikke bare legge om løypene

Og så er det vel bare å legge om løypene, så de blir tryggere? Niks. Det er sjelden så enkelt, hverken i forskningsverdenen eller i alpint.

– Er farten for høy, kan vi flytte en port et par meter til siden. Men da risikerer vi at løperne blir utsatt for stor belastning over lengre tid. På samme måte kan reduksjon av kreftene føre til høyere hastighet. Altså kan den ene faktoren utslette effekten av å endre den andre, forklarer Gilgien.

Avhandlingen er levert, men sveitseren jobber videre med prosjektet på Norges idrettshøgskole. For tiden knytter han sammen dataene fra prøvekjøreren, terrengmodellene og løypestikkingen med skadene i de rennene han har undersøkt de siste årene.

På denne måten kan han finne ut hva som kjennetegner stedene der skader oftest skjer, og om det finnes fellestrekk. Deretter kan man gjøre noe med de stedene der skadene pleier å skje.

Faktorene er mange og kompliserte, så forskerne må gå forsiktig fram før de gir absolutte råd om løypeutforming. De må rett og slett forske mer.

– Men når vi er ferdige med neste steg, og knyttet våre data mot skadene som har skjedd, kan vi gi solide råd til FIS. Vi gir dem mer fakta å basere sin kunnskap på, slik at de bedre vet hva som forårsaker skader og hvordan man kan endre løypene på steder der utøvere ofte blir skadet. Det vil føre til at alpinsporten blir sikrere, håper Gilgien.