Tohtorikoulutettavat Mikko Suominen Insinööritieteiden korkeakoulusta ja Jakke Kulovesi Sähkötekniikan korkeakoulusta tutkivat laivalla Antarktiksen merijään paksuuden vaikutusta laivan runkoon kohdistuviin kuormiin. Tavoitteena on kehittää teoreettinen malli, jonka avulla jääolosuhteet voidaan linkittää laivan kohtaamiin jääkuormiin.
– Jääkuormien vaikutus rakenteisiin tiedetään, mutta aikaisemmin ei ole mitattu jääkuormia ja jään paksuutta tarkasti samanaikaisesti. Nyt mittaamme niiden aikahistoriat tarkoilla menetelmillä. Näin meillä on mahdollisuus miettiä, miten jään paksuus vaikuttaa jääkuormiin, Mikko Suominen sanoo.
Kamerat kuvaavat jäätä
Laivan runkoon on tutkimusta varten asennettu venymäliuskoja. Ne mittaavat laivan rungon muodonmuutoksia, joista runkoon kohdistuvien jääkuormien suuruus voidaan määritellä.
Lisäksi rungossa on kiinni kaksi stereokameraa, jotka kuvaavat laivan kylkiä vasten kääntyviä jääpaloja ja määrittävät jään paksuutta. Kamerat on suojeltu huolellisesti teräskotelolla ja kylmyydeltä varjelevalla eristeellä.
– Kamerat ovat yhteydessä toisiinsa, jolloin jäästä saadaan kolmiulotteista kuvaa, kameroiden mittausjärjestelmän ja siihen liittyvän ohjelmoinnin tehnyt Jakke Kulovesi täsmentää.
Kamerajärjestelmä kuvaa laivan kyljestä näkyviä murtuneiden jääpalojen poikkipintoja, joista voidaan mitata jään paksuus.
– Algoritmikehityksessä pyritään täysin automaattiseen jään mittaamiseen ja reaaliaikaiseen toteutukseen. Vielä ei ole olemassa tapaa, jolla voidaan mitata jään paksuutta laivasta käsin edullisesti, automaattisesti ja riittävän tarkasti. Tähän ongelmaan haemme ratkaisua, Kulovesi selittää.
– Tulemme myös keräämään näytteitä jääkentästä, jossa laiva operoi ja mittaamme jään mekaaniset ominaisuudet. Lisäksi teemme visuaalisia havaintoja jääolosuhteista, Suominen lisää.
Matka kestää kuukausia
Aalto-yliopiston tutkimusmatkalaiset viettävät S. A. Agulhas II -laivalla miltei kolme kuukautta. Se on rakennettu Etelä-Afrikalle Suomessa, Rauman telakalla.
Suunnitelmien mukaan aluksen on tarkoitus rantautua Etelämantereen reunalle 22. joulukuuta. Silloin puretaan laivan lasti ja Etelämantereen tutkimusasemalla tehdään miehistön vaihto.
Suominen ja Kulovesi jatkavat laivan kyydissä kahdelle lähistöllä olevalle saarelle, mutta niille ei kuitenkaan jäädä, sillä tutkimus tehdään laivamatkan aikana.
Parin viikon mittainen paluumatka takaisin Kapkaupunkiin alkaa helmikuun alussa. Suomessa tutkijat ovat näillä näkymin vasta 24.2.2013.
Aalto-yliopistossa tutkimusta johtaa Insinööritieteiden korkeakoulun professori Pentti Kujala.
Teksti: Tea Kalska