Tohtorikoulutettavat Mikko Suominen Insinööritieteiden korkeakoulusta ja Jakke Kulovesi Sähkötekniikan korkeakoulusta pääsivät mukaan matkalle, jollaisen Etelä-Afrikan ympäristöministeriö järjestää vuosittain. Etelämantereen tutkimus- ja huoltoalus S. A. Agulhas II kuljettaa tutkijoita Etelä-Afrikan tutkimustukikohtaan ja hakee siellä olleita pois. Aalto-yliopiston tutkijoiden lisäksi mukana oli noin 60 tutkijaa, muiden muassa säätieteilijöitä, merentutkijoita ja geologeja.
Jää ja laiva mittausten kohteena
Mikko Suomisen tutkimusaiheet liittyivät laivan runkoon kohdistuviin jääkuormiin ja jääolosuhteiden tutkimiseen. Erityisesti hän toivoo löytävänsä lisää tietoa erilaisten jääolosuhteiden vaikutuksesta jääkuormiin.
Käytännössä hän keräsi tutkimusdataa laivaan asetettujen antureiden avulla, jääkenttää visuaalisesti havainnoiden sekä jään lujuutta mittaamalla.
Laivalle asennetut anturit keräsivät dataa jään murtamisesta laivan rungolle aiheutuvista kuormista ja jäälohkareiden potkuriakselille aiheuttamista kuormista. Visuaalisin havainnoin tarkasteltiin esimerkiksi jään paksuutta ja sitä, kuinka suuri osuus meren pinnasta oli jään peitossa.
Jään lujuus mitattiin jäälohkareista, joita Suominen sai tutkittavaksi hakemalla niitä laivan ympäriltä kolmen muun henkilön kanssa. Nelikko laskettiin jäälle laivan kannelta nosturilla. Lohkareet irrotettiin moottorisahalla. Ne nostettiin laivaan ja niiden taivutus- ja puristuslujuutta mitattiin laitteilla, jotka oli ennen lähtöä rahdattu Suomesta laivaan.
Aalto-yliopiston tutkijat ovat aiemmin keränneet vastaavanlaista dataa Itämerellä ja laboratorio-olosuhteissa. Etelämantereen tutkimusmatkalla kertyneen datan avulla Suominen pääsee nyt vertailemaan monivuotisen jään, yksivuotisen jään ja tarkoin hallituissa oloissa muodostetun laboratoriojään aiheuttamia jääkuormia.
![Aalto-yliopiston tutkimusta Antarktiksella kuva: Jakke Kulovesi Aalto-yliopiston tutkimusta Antarktiksella kuva: Jakke Kulovesi]()
Jani Hoikkala ja Mikko Suominen kollegoineen ottavat ensimmäistä jäänäytettä kairan, moottorisahan, lapion ja kaksipuolisen koukun avulla. Kuvan jää on muodostunut monen vuoden aikana. Isot lohkareet ovat kerrostunutta ja pystyyn noussutta vanhaa jäätä. Näytteiden hakijoilla oli turvallisuussyistä toiseen näytteen hakijaan kiinnitetty köysi, joka oli kiinnitetty itsestään täyttyvien pelastusliivien selkäosaan.
Stereokamera mittasi jään paksuutta
Jakke Kuloveden tutkimus liittyy jään paksuuden mittaamiseen ja konenäköalgoritmien kehittämiseen mittauksen automatisointia varten. Tutkimusta varten laivan kylkeen oli asennettu metrin pituiseen varteen stereokameralaitteisto, joka kuvasi alla olevaa jäätä laivan edetessä. Jään reuna kääntyi ylöspäin laivan halkoessa sitä, jolloin sen paksuuden pystyy mittaamaan kalibroitujen stereokameroiden kuvista konenäön menetelmin.
Jään paksuus vaihteli Kuloveden arvion mukaan 60 senttimetristä ainakin neljään metriin.
− Paksuimmissa kohdissa jää ei tule kokonaan näkyviin, joten sen todellista paksuutta on vaikea arvioida, hän kertoo.
Kuloveden tutkimuksen tavoitteena on kehittää kuvankäsittelyyn perustuva automaattinen jäänpaksuuden mittausmenetelmä.
Kertynyttä paksuustietoa on tarkoitus käyttää myös Suomisen tutkimuksessa. Hän aikoo esimerkiksi vertailla paksuustietoja laivassa samaan aikaan mitattuihin jääkuormatietoihin.
![stereokamera_kuva_jakke_kulovesi.jpg stereokamera_kuva_jakke_kulovesi.jpg]()
Stereokamerat kuvasivat jäätä matkan ajan jäänpaksuuden automaattisen mittauksen kehittämistä varten. Taustalla mannerjään reuna ja jääpingviinejä.
Antarktis kylpi valossa
Aalto-yliopiston kontakti Etelä-Afrikan ympäristöministeriöön syntyi sitä kautta, että S. A. Agulhas II rakennettiin Suomessa. STX Finland Rauman telakka luovutti 135 metriä pitkän laivan Etelä-Afrikan ympäristöministeriölle huhtikuussa 2012.
Laiva starttasi Antarktikselle Kapkaupungista. Matka mantereen luo kesti puolitoista viikkoa. Laiva kulki tutkimustukikohtien väliä sekä vieraili Etelä-Georgian saarella ja Eteläisillä Sandwich-saarilla ennen paluumatkaa. Eteläisimmillään alus kävi 70. leveyspiirin eteläpuolella. Toisinaan laiva jumittui jäihin päiväksi tai pariksi. Siitä huolimatta laiva saapui ajoissa takaisin Kapkaupunkiin helmikuun lopussa. Jumitukset oli otettu huomioon aikataulua laatiessa. Antarktis kylpi matkan aikaan valossa, koska siellä oli matkan aikaan keskikesä. Olosuhteet laivan sisällä olivat arkiset. Nettiyhteydet pätkivät. Sähköpostien lukukertojen väleissä saattoi olla viikkoja. Ruokailuajat olivat lyhyitä ja annokset toisinaan pieniä.
Rahoitus mittausmatkaa varten järjestyi Tekes-projektin NB1369 PSRV full scale ice trials kautta, jossa partnereina ovat Aalto-yliopiston lisäksi Suomesta Aker Arctic Technology, Oulun yliopisto, Rolls-Royce, Wärtsilä ja STX Finland, sekä DNV Norjasta ja Etelä Afrikasta Stellenboschin yliopisto ja Etelä-Afrikan ympäristöministeriö.
Seuraavaksi on edessä laajan mittausdatan analysointi. Tulokset tulevat aikanaan osaksi Suomisen ja Kuloveden väitöskirjoja.
![tutkimusta_antarktiksella_kuva_jakke_kulovesi.jpg tutkimusta_antarktiksella_kuva_jakke_kulovesi.jpg]()
Tutkijat asettuivat kameran eteen sillä aikaa, kun laivan nosturi nosti jäänäytteet laivaan.
Teksti: Minna Pihlava
Kuvat: Jakke Kulovesi
Lisätietoja:
Mikko Suominen
mikko.suominen@aalto.fi
Jakke Kulovesi
Jakke.Kulovesi@aalto.fi