Gjennom å slippe isblokker på opptil 900 kilo ned på metall jobber forskere for at fremtidens skip ikke skal synke.

Katia Kim ved NTNU undersøker hvordan isen oppfører seg når den møter skip og havstrukturer.

Dette er kunnskap som vil bli stadig viktigere. Global oppvarming er forventet å intensivere både produksjon og transport av isfjell fra Polhavet i Nord-Atlanteren. Nye nordlige sjøruter på toppen av verden vil også åpne opp når isen i Arktis smelter bort.

En fersk rapport anslår at en skipsrute langs den russiske kysten vil være åpen mellom 94-98 prosent av tiden allerede i 2040. Dette vil gjøre det mulig for vanlige havfartøy å kjøre i det iskalde vannet i Polhavet.

Knuser isen

Kim er for tiden stipendiat ved NTNUs Institutt for marin teknikk og universitetets Sustainable Arctic and Coastal Technology (SAMCoT), Senter for forskningsdrevet innovasjon.

Hun jobber med ismekanikk, hovedsakelig i laboratoriet.  Her slipper hun store isblokker ned på store ark av metall for å forstå hva skjer med metallet – og isen.

Men hun synes ikke det er lett å jobbe samtidig med de to disiplinene.

- Is-ingeniører og bygningsingeniører vil skille seg fra hverandre. Is-ingeniørene snakker om is, og ønsker ikke å vurdere hva skjer med materialene. Bygningsingeniører derimot er forelsket i materialene, og is er ikke deres første prioritet. Vi prøver å inngå ekteskap mellom isens atferd og oppførselen til strukturer, forteller Kim.

Hun prøver også å knuse store isblokker med en stump metallgjenstand slik at hun kan forstå de indre kreftene i isen.

Isblokker på 900 kilo

Noe av arbeidet hennes er utført i et forskningslaboratorium i Finland hvor forskerne kan lage spesielle isblokker som veier så mye som 900 kilo. Det er langt mindre enn et typisk isfjell eller en brekalv, men det er mye som kan læres likevel - både om hvordan isen oppfører seg, og hvordan skip eller materialer kan styrkes.

Å vite hvordan forskjellige metaller oppfører seg når de blir truffet av is er én måte å forbedre utformingen av skip som skal manøvreres i farvann fulle av isfjell.

- Politikken er å unngå isfjell, selvfølgelig. Men enten på grunn av uflaks eller menneskelig feil, du kan aldri være 100 prosent sikker, sier hun.

En liten bit av et stort puslespill

Kims forskning forteller ikke bare historien om hvordan isen oppfører seg, men illustrerer også detaljnivået som er nødvendig for å gjøre fremskritt i teknologiforskning.

Hennes informasjonsbiter - enten isen smuldrer opp eller sprekker, hvor mye kraft det tar å knekke isen - kan ha avgjørende betydning når forskerne bruker dem i datasimulering til å forstå hvordan is og skip samhandle.

Vil isen knuse før metallet knekker? Hva er det med isen som får den til å knuse eller smuldre?

Tidligere i år presenterte hun resultater på den 6th International Conference on Collision and Grounding of Ships and Offshore Structures.

- Mitt langsiktige fokus er fortsatt sikkerhet av skip i Arktis, men nå har jeg snevret inn arbeidet mitt for å se på isens egen mekanikk.