DTU vil måle ændringer i isen på land og til havs i Nordgrønland ved hjælp af drone-teknologi. Den første udgave af en drone til formålet er nu ved at blive udstyret med en laserskanner og GPS, der kan måle isen med centimeters præcision.
Fremover håber eksperterne på DTU Space at kunne følge ændringer i indlandsisen og havisen med en ny, stor drone.
Den første udgave af sådan en drone er ved at blive samlet i øjeblikket. Herefter skal udstyret testes og gøres klar til flyvning under de barske forhold i det nordlige Grønland med udgangspunkt i Århus Universitets nyåbnede forskningsstation Villum Research Station, Station Nord.
Erfaringer fra flybaserede overflyvninger med radar og laserudstyr er grundlaget for det nye droneprojekt. Udfordringen for forskerne har været at udforme måleinstrumenterne så små, at de kan være i en drone på 3,3 gange 2,3 meter frem for i et fly.
”Vi har udviklet en løsning, der er sammensat af en laser, som oprindeligt er udviklet til selvkørende biler, et kamera og så et meget præcist GPS-system suppleret med gyroer og accelerometre i stil med det, der anvendes på fly. Det bliver alt sammen forbundet til en minicomputer på størrelse med en stor tændstikæske, der skal modtage og behandle alle de data, den modtager fra laserscanner, kamera og GPS på en tre til fire timer lange flyvetur”, forklarer professor René Forsberg, der leder afdelingen for Geodynamik på DTU Space.
Forskergruppen i afdelingen for Geodynamik har mange års erfaring med at gennemføre overflyvninger af Grønland med fly for at måle ændringer i indlandsisen som led i danske projekter og projekter fra EU og Det Europæiske Rumagentur ESA.
Den slags overflyvninger af Grønland såvel som Canada, Svalbard og det arktiske ocean skal kvalitetssikre de data, der løbende hentes ned fra satellitter, så de bliver så præcise og retvisende som muligt. Det er en del af dette arbejde, DTU nu vil bruge droner til i Nordgrønland.
Tager højde for varierende mængder sne
Måleinstrumenterne på satellitterne har nemlig svært ved at tage højde for snedækket på isen, der varierer i løbet af året. Derfor suppleres de komplekse satellitmålinger med data om signalernes nedtrængning i de øverste lag af sneen på indlandsisen, så resultaterne udelukkende angiver isens tykkelse og ikke medregner sneen ovenpå. Disse data fås ved overflyvninger tættere på jordens overflade.
”Under de kommende testflyvninger i Odense er det særligt den lille computer, vi er opmærksomme på. Den har en ydeevne som en almindelig stor arbejds-pc, men alle dele er minimaliserede og samlet på et meget lille areal. Det betyder eksempelvis, at der ikke er plads til en ventilator, og at pc’en derfor er i fare for at brænde sammen. Vores formodning er dog, at det kolde vejr på Grønland vil forhindre det”, fortæller Eric Haase, projektmedarbejder på DTU Space.
Drone-systemet har en vægt på i alt ti kilo, hvoraf cirka halvdelen udgøres af måleinstrumenter, og de resterende af brændstof. I modsætning til mere traditionelle batteridrevne droner er rækkevidden af denne drone langt større.
"Vi ønsker både at overvåge havisen og indlandsisen ved hjælp af dronen, så vi blandt andet kan indhente den nødvendige viden om ændringerne af klimaet på Arktis"
Eric Haase, projektmedarbejder, DTU Space
Med en hastighed på 80 km/t og en teoretisk operationstid på op til otte timer, kan dronen dække et forholdsvis stort område. Tanken er, at dronen på sigt skal kunne supplere de forholdsvis dyre overflyvninger i Grønland med fly, hvor adgang til brændstof og mandskab er vanskelig.
Flyvninger fra Station Nord i starten af 2017
Efter planen skal droner sendes i luften over Grønland i begyndelsen af 2017.
Når dronen er færdigtestet i Danmark, skal de sidste tilpasninger gennemføres, hvorefter dronen er klar til at blive sendt nordpå. Herefter skal den operere fra Villum Research Station, Station Nord, i det nordligste Grønland.
”Vi ønsker både at overvåge havisen og indlandsisen ved hjælp af dronen, så vi blandt andet kan indhente den nødvendige viden om ændringerne af klimaet på Arktis. Som led i den generelle udnyttelse af dronen vil den også kunne indgå i biologiske aktiviteter, for eksempel til overvågning af hvalbestanden i de nordlige farvande, som vores kollegaer på Grønlands Naturinstitut i øjeblikket indsamler via overflyvninger,” fortæller Eric Haase.