Fagområdet militær oseanografi søker å forstå og beskrive de fysiske prosessene som påvirker lydforplantning i havet. Sjøbunnen, havoverflaten og vannvolumet utgjør til sammen den akustiske kanalen som lyden forplanter seg i.

Militær oseanografi dekker studier av hele denne kanalen samt metoder som drar militær nytte av kunnskap om undervannsmiljøet.

Tidlig forskningsområde

Undervannsakustikk er et av de eldste fagområdene ved FFI, og oseanografisk arbeid har alltid vært en sentral oppgave. De første forskningsoppgavene etter at instituttet ble etablert i 1946 handlet om hvordan norske havner kunne beskyttes bedre mot blant annet ubåtangrep. Det krevde kunnskap om både bunnforhold og utvikling av ulike undervannsinstrumenter. FFI arbeider fortsatt med å utvikle teknologi og metoder som gjør det mulig å kartlegge og utnytte kunnskap om lydbildet under vann bedre. Et tyngdepunkt for arbeidet er FFIs enhet ved Karljohansvern i Horten.

Undervannsakustikk

Sjø og hav er fullt av lyd fra bølger og vind. Mange lyder skapes også av menneskelig aktivitet. I dag kan lyd i havet registreres og analyseres med mange typer teknologi. FFI har blant annet utviklet NILUS (Networked Intelligent Underwater Sensors). NILUS-systemet består av sensorplattformer, også kalt noder. Disse nodene er på størrelse med en stol og kan lett utplasseres på havbunnen. Nodene er utstyrt med hydrofoner og andre sensorer, og kan kobles i nettverk og kommunisere med hverandre. De kan registrere lyd og mange andre fysiske variasjoner i vannet. Teknologien rundt dette utvikles stadig.

Lybin er en programvare som FFI har ansvar for. Forkortelsen står for «lydbane intensitetsberegning». Lybin kan beregne sannsynligheten for å oppdage objekter under vann ved hjelp av sonar. Systemet brukes av det norske sjøforsvaret og av en rekke andre nasjoner. Lybin har eksistert i mer enn 30 år, og ble utviklet av Forsvarsmateriell. FFI har vært ansvarlig for videreutviklingen siden år 2000.

Lofoten-Vesterålen havobservatorium

FFI er partner i LoVe (Lofoten-Vesterålen havobservatorium). Utenfor Lofoten og Vesterålen samler en rekke instrumenter kontinuerlig inn data om hele havmiljøet, inkludert akustisk bakgrunnsstøy. FFI bruker materialet til å se på statistisk variasjon i denne støyen. Dataene fra hydrofonene på havbunnen sjekkes av FFI før de distribueres videre, for å beskytte informasjon om Forsvarets egne fartøy.

Sonaren er sentral

Både lydhastigheten i vannvolumet og topografien på havbunnen påvirker bruken av sonar. Sonaren er det viktigste instrumentet fartøy har for å orientere seg i dypet. God kjennskap til topografien og egenskapene til havbunnen kan gi store fordeler, for eksempel ved ubåtoperasjoner og mineleting. Innsamling av geofysiske data under vann er en prosess som krever avansert utstyr.

Multistråleekkoloddet er en spesiell type sonar. «H.U. Sverdrup II» kan ved hjelp av et slikt ekkolodd kartlegge havbunnen ned til mer enn 3000 meters dyp. Når det «pinger» fanger instrumentet opp svært detaljerte data fra havbunnen. Forskerne om bord kan med ulike instrumenter registrere egenskaper ved hele vannsøylen, også under fart.

Kartlegger også for sivil bruk

Havbunnskartlegging er også interessant for blant annet oljeindustrien og forskere som studerer klima og miljø. FFI bidrar derfor til kartlegging både for militære forskningsformål og for sivile prosjekter. Et eksempel er Mareano-programmet. FFI har også hjulpet Olje- og energidepartementet med kartlegging. Instituttet har også deltatt i kartlegging for strømkabling til Danmark, på dumpefelt for ammunisjon i Skagerak og den tyske «kvikksølvubåten» utenfor Fedje.

FFI har et eget forskningsfartøy

FFIs har et eget forskningsfartøy, «H.U. Sverdrup II». Skipet er på tokt året rundt, både i norske og arktiske farvann. Militær oseanografi er et viktig arbeidsområde. Andre plattformer som kan brukes til kartlegging er den autonome undervannsfarkosten Hugin og det selvgående overflatefartøyet Ratatosk. Til å se nærmere på egenskaper ved havbunnen kan FFI-forskerne også bruke ulike former for seismikk og prøvetaking av sedimenter.

Lydene under isen

Arktis er et forholdsvis nytt forskningsområde for FFI. Med Arktis menes de sesongvis islagte farvannene i Framstredet og i Svalbard-sonen. Her er lydforholdene forskjellige fra lenger sør. Grunnen er de kalde, polare vannmasser og de sesongvise isdekkene. Isen i Arktis har svært forskjellige kvaliteter. Den er en uforutsigbar størrelse, i stadig forandring, og de akustiske forholdene kan variere mye. Forskerne er primært interessert i å studere lydens samspill med isen under slike forhold. Kartleggingen har foregått både fra FFIs forskningsfartøy «H.U. Sverdrup II», og gjennom målekampanjer på isdekket i Polhavet

Helikopteret kaster bare en liten skygge over isødet i Beauforthavet, nord for Alaska. Havet er tilfrosset året rundt.

Marint liv

FFI forsker på hvordan livet i havet påvirkes av støy. Hvordan reagerer for eksempel spermhval, spekkhoggere og grindhval på lydene fra forsvarets sonarer? Instituttet har blant annet deltatt i EU-prosjektet Jomopans (Joint Monitoring Programme for Ambient Noise in the North Sea). Målet er å utvikle en form for støyvarsel. Slik kan farleder og øvelser planlegges så de ikke forstyrrer livet i havet for mye.

Vitenskapelige rapporter og artikler