Slik kan vinden temmes til havs

Alle har en drøm. Vindkraftutbyggerens er omtrent slik: Langt til havs, fjernt fra fjell og fallvinder, synger kulingen monotont i rotorbladene.

Men bølger? Neida, det er mirakuløst havblikk.

Et nyforelsket ørnepar seiler inn i vindparken. Galant gjør ørnefar en trygg herresving rundt de roterende knivene. Hans make følger kokett, klar for sitt første verp i redets lune ro.

Og vindturbinene er havets musketerer – en for alle, alle for en. De står i tett klynge. Ledninger har kort vei å gå til trafoen og wattmeteret. Det stanger mot maks. Produksjonen er på topp. Kronasjen strømmer inn.

Så våkner vindkraftutbyggeren, badet i svette. Det var bare en drøm. Virkelighetens mareritt tar over.

Vindkraften bør ta en Kjos

– Vindkraftindustrien har små marginer. Den driver på grensen av lønnsomhet. Slik sett ligner den på flyindustrien, sier Yngve Heggelund.

Han er en av forskerne ved Christian Michelsen Research (CMR) i Bergen som tar vindkraftutbyggerens våkne mareritt på alvor. Og sammenligningen med flyindustrien er ikke tilfeldig.

– Flyindustrien er godt utviklet. I vindkraftindustrien er det fortsatt mye prøving og feiling, sier Heggelund.

Med andre ord: Der Bjørn Kjos kan presse marginer og kutte kostnader med siste generasjon Boeing, der har vindkraftindustrien fortsatt mye å hente.

Jakten på den gode vinden

– Hvis vi kan klare å hente ut to til tre ekstra prosent effekt, så er det mye penger over tjue års levetid for vindparken, sier Heggelund.

Men stopp litt. Sammenligningen halter også. Det er ikke vindturbinene i seg selv som er utdaterte. Rotorbladene skjærer like effektivt gjennom lufta som vingene på de nyeste passasjerflyene.

Det som trengs, er et bedre svar på et viktig spørsmål: Hvor skal vindmøllene stå? Hvor virker vinden best?

Spørsmålet ser enkelt ut. Svaret er desto mer innfløkt. Like fullt samarbeider Heggelund og venner på CMR med andre forskere for å finne et svar. Eller rettere sagt – flere svar.

Alpha Ventus

Svarene finnes et sted der ute i den tøffe virkeligheten. I Nordsjøen utenfor Skottland, der Statoil igjen satser på vindturbiner til havs i sitt Hywind-prosjekt. Eller i vindparken Alpha Ventus.

Vi starter her. Alpha Ventus, tolv turbiner forankret på 30 meters dyp, 45 kilometer til havs, godt under synsranda til kystfolket i Nord-Tyskland.

Dette er Tysklands første offshore vindfarm. Like ved står forsøksmasten FINO1. Her bidrar CMR med målinger av det mest grunnleggende for ethvert vindkraftanlegg – vinden. Hva skjer i lufta omkring rotorene?

Ikke bare kuling

Tilbake til de søte drømmene: Det beste hadde vært jevn vind med fast styrke.

– En typisk vindturbin fungerer best hvis vindstyrken er rundt 12–14 meter i sekundet, sier Annette Stephansen fra CMR. Det er liten til stiv kuling.

Benny Svardal fra CMR og Joachim Reuder fra Universitetet i Bergen har gjort målinger på FINO1 i regi av forskningssenteret for offshore vindkraft, NORCOWE.

Og det er ganske klart: Det blåser ikke alltid kuling der ute. Noen ganger er det vindstille, og vindmøllene stopper. Andre ganger er det full storm, og vindmøllene stopper også. Eller – de blir stoppet. Hadde de fått lov til å gå rundt, ville de gått i stykker.

Mellom disse ytterpunktene, fra lett bris til liten storm, gir rotorene fart til dynamoen så den lager mer strøm jo mer det blåser. Og strømkurven stiger bratt.

– Selv små variasjoner i vindhastigheten gir store utslag for energiproduksjonen, sier Stephansen.

Farvel, vindpropell

Med andre ord: Vind er penger. Så hvordan måler forskerne vinden her ute? Hvis du har sett en værstasjon, har du kanskje lagt merke til vindpropellen med skovler som snurrer hektisk i vindrossene.

Men vindpropellen – eller anemometeret, som meteorologene kaller den – har sine svakheter. Den måler bare vinden akkurat der den er.

Og det er vinden oppe ved rotoren som teller. Anemometeret kan ikke stå på bakken. Det må opp i høyden, i toppen av en mast.

På store vindmøller til havs kan rotorbladene rage over 150 meter til værs.  Målemaster er sjelden mer enn 100 meter høye. Hvordan kan vindmåleren komme høyt nok?

Lysradaren

Vindballonger og droner kan stige videre opp, men blir borte eller må lande igjen. Forskerne trenger sammenhengende målinger. Da tyr de til lys.

Metoden er slik: Send et laserblink opp i lufta. Strålen treffer ørsmå støvkorn eller duggdråper i lufta. Litt av lyset reflekteres tilbake. Refleksen kan gi svar på viktige spørsmål.

Ett viktig spørsmål: Hvor langt unna er støvkornet? Svar: Mål tida fra laserblinket gikk opp til refleksen kom ned. Jo lengre tid, desto større avstand.

Hvor fort farer støvkornet av gårde i vinden? Svar: Mål hvordan fargen på refleksen har endret seg. Er den blåforskjøvet, så kommer støvkornet mot deg. Er den rødforskjøvet, så går støvkornet vekk fra deg.

Til sammen kan avstand og fart målt i flere retninger brukes til å beregne vinden opp til 200 meter.

Hvis du synes dette høres ut som en slags radar, bare med laserlys, så har du helt rett. Instrumentet kalles da også en lysradar, på engelsk light radar eller lidar.

Må tåle sjøsprøyt

Lidarinstrumentet på FINO1 nær Alpha Ventus er en boks, halvannen meter bred. Den kan flyttes rundt, selv om den veier noen hundre kilo. Men tåler boksen en skikkelig sjøsprøyt?

– Lidarmålinger til havs er ganske nytt. Klimaet er værhardt, og instrumentet er følsomt. Heldigvis er de nye lidarinstrumentene mer robuste, sier Stephansen.

Sol, vind og vann spiller sammen

Lidaren danker ut vindpropellen på flere måter. Den måler ikke bare hastigheten på vinden langs vannflaten. Den kan også måle loddrett vindhastighet, og vind i flere høyder. Det er viktig, når virkelighetens kaos innhenter de søte drømmene.

Slik oppstår kaoset: Sola varmer havet. Vanndamp og varm luft stiger. Vinden lager bølger. Bølgene lager virvler i vinden. Farvel, stødige vind langs havflaten.

– Feil vindprofil kan få utbyggerne til å tro at vindhastighetene er høyere enn de egentlig er oppe ved turbinene, sier Stephansen.

Overoptimistiske antagelser gir røde tall på bunnlinja. Forskerne trenger å få kontroll på dette kaoset.  Derfor måler de både bølger, temperatur og luftfuktighet med havbøyer.

Vindmøllesimulator

Alle disse målingene gir et mer sannferdig bilde av vinden. Og de gir enorme mengder data. År ut og år inn håper forskerne.

– Vi trenger å lære hvordan vi skal behandle disse enorme datamengdene, sier Stephansen.

Og hun har selv en del av løsningen. På CMR har Yngve Heggelund, Chad Jarvis, Marwan Khalil og Annette Stephansen utviklet verktøy for å tygge data så de kan svelges i fordøyelige biter. En vindmøllesimulator.

Enorm regnekraft

Å lage en modell av vinden rundt vindparken er egentlig ikke vanskelig. Det vil si – ikke vanskelig rent teoretisk.

– Teoriene er velkjente. De kalles numerisk væskedynamikk, Computational Fluid Dynamics (CFD) på engelsk, sier Yngve Heggelund. Formlene fungerer like bra på væsker og gasser.

Det er bare ett problem. Formlene krever regnekraft. Enorm regnekraft. Kombinert med like enorme mengder data fra målefeltene kan det få kaldsvetten til å piple på pannen til den mest værbitte vindforsker.

– En datakjøring kan lett ta et døgn,forteller Heggelund. Noe må gjøres. Og det har forskerne gjort.

Fart i boks

Heggelund fyrer opp vindmøllesimulatoren på kontor-PCen. Skjermen tegner en fargerik figur av åtte vindmøller, sett ovenfra. Fargene viser vindstyrken. Skalaen går fra vindstille blått gjennom grønt og gult til rød laber bris.

Bak hver mølle er en gul hale av svakere vind. Møllebladene har stjålet litt fart fra vinden og gjort den om til elektrisk strøm.

Så kommer noen svarte firkanter til syne på skjermen. Disse firkantene rommer løsningen på dataproblemet.

– Vi lager en boks rundt hver vindmølle, forklarer Heggelund. – Inni boksen har vi forhåndsberegnet løsningene, slik at de kan finnes mye raskere.

Videoen viser vindmøllesimulatoren i aksjon.

Hvordan virker denne metoden? Et grovt bilde kan gi oss et inntrykk.

Fra lugging til blått øye

Tenk deg at du møter en fyr. Du aner ikke hvordan fyren reagerer hvis du smiler, hvis du rekker tunge, hvis du lugger ham i håret. Du kjenner årsaken, men ikke virkningen.

Hvis du hadde hatt full oversikt over hver nervecelle i hjernen til fyren, kunne du teoretisk sett regnet deg fra årsak til virkning. Det ville blitt en utregning fra helvete. Men tenk deg at du gjorde det likevel.

Utregningene viser at smil gir smil; tunga gir geip; lugging gir deg en på øyet. Du har erstattet tunge utregninger med en rask tabell over årsak og virkning.

Fra timer til sekunder

Heggelund og kollegene hans har gjort noe lignende med vindmøllene. De har kjørt detaljerte CFD-beregninger for ulike vindstyrker og vindretninger.

Så har de samlet alle resultatene. Tunge utregninger er erstattet med ferdig utregnede data – en slags tabell over mange årsaker og virkninger.

Simulatoren kan slå opp i denne tabellen og gjøre raske utregninger for sammensatte årsaker og virkninger, for eksempel: Hva skjer hvis du både smiler og lugger samtidig?

Da får du svar etter sekunder, ikke etter timer og døgn. Det er viktig når vindparker skal planlegges, og de søte drømmene skal møte den røffe virkeligheten.

Hale bak hale

Vindparker kan nemlig ikke legges hvor som helst. Det endeløse havet er langt fra endeløst.

Noen områder er vernet for fugler. Ørnefar er ikke så forutseende som i drømmen. I andre områder skal fiskerne få arbeidsro. Marinen trenger øvingsområder. Sjøkabler må få ligge i fred.

Men når først området er valgt ut, er vel saken grei. Da er det bare å klynge sammen vindmøllene så tett som mulig for å spare kabling og annen leamikk?

Heggelund flytter noen av vindmøllene i simulatoren. Bildet oppdateres raskt. Vindskyggene bak rotorene, de gule halene, overlapper. En hale forstyrrer vinden inn til en annen mølle. Nei, vindmøllene kan ikke ligge for tett.

– Hvis du måler diameteren på rotoren, bør nærmeste nabo være sju til åtte slike diametre unna, sier Heggelund.

Vindretningen kan også skifte. Da treffer vindskyggene, de gule halene, annerledes. Dette simulerer Heggelund på et øyeblikk ved å la vindretningen være den samme, men dreie hele vindparken på skjermen.

Mye vil ha mer

Vindsimulatoren er fortsatt under utvikling. Heggelund, Stephansen og kollegene deres kontrollerer den stadig vekk mot fasit – de langsomme CFD-beregningene og målinger i laboratoriet og ute i vindparkene.

Hvordan ser så framtida ut, både for simulatoren og beregningene av vind i større skala? Vil ikke stadig økende datakraft gjøre slike forenklede modeller unødvendige? Vil ikke den dagen komme da maskinene kan kjøre CFD-beregninger også på sekunder?

– Også CFD-beregningene kan gjøres bedre og mer nøyaktige. Både modellene og datakraften parallellforskyves opp mot stadig høyere ambisjoner. Det vil alltid være behov for forenklede modeller, sier Heggelund.

Lenke:

Informasjonsside fra Christian Michelsen Research om offshore vindparker, med lenker til mer info om blant annet målingene på Alpha Ventus-feltet.

Vi går mot lynrask produktutvikling

I prosjekter hender det at de involverte jobber altfor lenge før de oppdager at en idé ikke var så god som de hadde trodd.

Sintef-forskerne Nils Brede Moe og Eva Seim mener utvikling av digitale tjenester som betalingsløsninger og meldingstjenester, må skje kjapt for å treffe markedet.

Det betyr at også prosjektjobbingen må gå mye raskere.

– Tidligere kunne bedrifter levere nye ideer på 18 måneder. I dag må de klare det på 9. Snart vil det kreves en leveringstid på bare fire måneder. Og det blir viktig å få stanset prosjektideer som ikke er liv laga, sier Moe.

Hjelp til norske selskaper

Forskerne har oversatt amerikanske ideer til norske forhold og har tanker om hvordan de skal bruke ideene i norske selskaper.

Bakteppet er at store, norske selskaper som leverer digitale tjenester, har utfordringer om dagen. DNB, Telenor, Storebrand og Sparebankgruppen har plutselig fått Apple, Google og Facebook som aggressive konkurrenter.  

Apple konkurrerer med bankene om å levere betalingsløsninger som Applepay. Facebook vil gjøre det mulig å sende penger gjennom Messenger, og Google vurderer salg av forsikring. Tjenester som e-sim og Whatzapp utfordrer telekombransjen.

Forskerne fra Sintef har allerede jobbet med noen små bedrifter og ser at den nye tenkemåten fungerer hos dem. De har også hatt mye kontakt med telekom- og finansbedrifter, og studert selskapene.

Rask uttesting av ideer

Det nye markedets krav gjør at det heller ikke blir tid og rom for markedsundersøkelser.

Da Dropbox, et lagringssted for forskjellige filer, startet opp, laget selskapet en video der de presenterte ideen sin og la den på Youtube uten å ha investert en krone i utvikling.

– Først etter en kraftig respons her investerte de i ideen, forteller Moe.

Noe lignende gjorde nettbutikken Zappo. De ville selge sko på nett, men var usikker på om det var en god idé. Derfor oppsøkte de skoforretninger, spurte om de fikk lov til å videreselge sko, tok bilder av sko og la dem ut på nettet.

Etter hvert som bestillingene tikket inn, gikk de til butikkene, kjøpte skoene og sendte dem til kundene. Med en solid ordrebunke som basis fikk grunnleggerne bekreftet at ideen var god uten at de hadde investert i et stort lager.

– Når man tør å stoppe dårlige prosjekter tidlig, kan man teste ti ideer og ikke fem, sier Seim.

– Og i stedet for en rett linje mellom oppstart og slutt kan noen ideer eskalere, andre dele seg i to nye ideer, og atter andre avsluttes raskt.

Medarbeiderdrevet innovasjon

Når selskapene som utvikler nye digitale løsninger, kommer med en idé, er denne ofte ikke definert og forankret i et behov.

Som brukere vet vi ikke at vi trenger en løsning. Dermed et det umulig for de som vil lage den til oss, å vite om ideen de har tenkt ut, er god.

For å greie å finne gode ideer og for hele tiden å bekrefte disse, vil forskerne derfor bruke tre prinsipper:

For det første vil de bruke såkalt eksperimentbasert utvikling. Dernest vil de ha en innovasjon som er medarbeiderdrevet.

– I dag kommer gjerne forretningsdelen først med en idé, og etterpå får utviklingsavdelingen en bestilling til utvikling. Vi ønsker at det skal komme både fra topp og bunn. Det er i samspillet mellom forretningsforståelse og forretningsidé, og teknologer som er løsningsorientert, at muligheter oppstår, sier Moe.

Sist, men ikke minst ønsker forskerne at smidig metodikk skal sørge for stadig sjekk og at leveransene skjer kontinuerlig ut i markedet.

Bør den førerløse bilen ofre sin egen passasjer?

Førerløse biler er på vei, men før vi slipper rattet, må vi besvare noen livsviktige spørsmål: Hvis en fotgjenger plutselig går ut foran bilen, skal bilen kjøre ned fotgjengeren eller kjøre inn i en vegg? Og hva hvis en hel familie står foran bilen?

Slike dilemmaer, i etikken kjent som Trolley-problemet (se faktaboks), har berømte filosofer spekulert over i tiår. Men nå som blant andre Google holder på å utvikle førerløse biler, må de abstrakte spørsmålene besvares på en veldig konkret måte.

Bilene må antagelig programmeres til å velge om de skal ofre bilføreren og passasjerene eller andre trafikanter – når det er umulig å unngå en ulykke.

Utformingen av en slik algoritme vil bli diskutert blant bilprodusenter, politikere og i befolkningen.

– Man kan selvfølgelig knytte det til generelle filosofiske overveielser, men det skaper noen helt nye problemstillinger. Vi har ikke ferdig løsninger som kan gi svar på hvordan dette skal fungere. Det er utrolig komplekst, og det er noe vi må ta tak i. Vi kan ikke la markedet styre dette selv, sier Søren Riis, som er førsteamanuensis i filosofi ved institutt for kultur og identitet ved Roskilde Universitet.

Vil du kjøpe en bil som ofrer deg?

Forskere fra Frankrike og USA har nylig publisert resultatene av en nettbasert spørreundersøkelse hvor 913 deltakere svarte på hvordan de forholder seg til det moderne Trolley-problemet.

De fleste mener førerløse biler bør redde flest mulig mennesker, noe som i filosofien kalles utilitarisme. Omkring tre fjerdedeler går inn for at bilen ofrer bilføreren hvis den dermed for eksempel kan redde ti mennesker.

– Jeg tror mange er utilitarister helt intuitivt. Men spørsmålet er om du selv ville kjøpe en bil en slik funksjon, sier Riis.

Studien viste at folk har lettere for å akseptere dette når det handler om andres biler.

Alle må følge de samme reglene

Vi kommer ikke utenom å vedta lover på området, mener Riis.

– Politikere bør helt sikkert ta stilling til det. De må sette grenser for hvor mye bilen skal gjøre for å beskytte bilistens liv, mener han.

Algoritmen bør ta stilling til hvor mange som er i fare inne i og utenfor bilen, men den bør ta hensyn til om noen har brutt loven, foreslår Riis.

– Hvis det er en person i bilen og en utenfor, og personen utenfor ikke overholder loven, vil det være absurd å ta livet av bilisten, sier han.

Han understreker at det er viktig at diskusjonen kommer opp, og at det blir fastlagt en felles standard, slik at reglene er de samme for alle bilprodusenter. Dessuten må reglene legges åpent fram for bilkjøperne, slik at de er helt klar over at de kjøper et eventuelt selvoppofrende system.

Hvem er ansvarlig for ulykker?

Åpenheten omkring et selvoppofrende system kan ha en avskrekkende effekt, slik at de førerløse bilene må vente enda noen år før de blir sluppet løs i trafikken. I første omgang regner Søren Riis med at førerløse biler må nøye seg med å kjøre i lukkede områder og med veldig lav fart.

– Jeg tror ikke det vil forsinke utviklingen av disse bilene. Når denne tematikk blir aktuell, har produsentene allerede laget den førerløse bilen. Men det kan forhindre utbredelsen. Det kan gjøre at folk bli mer skeptiske til teknologien, sier Søren Riis.

Biler vil i de kommende årene bli i stand til å kjøre mer og mer selv, men det vil ta minst ti år før biler uten ratt blir utbredt, mener Riis. Utviklingen vil også stille spørsmål ved hvem som har ansvaret ved en ulykke.

– Det vil komme en fundamental endring i lovgivningen. Men allerede nå begynner vi å dele ansvaret mellom bilprodusenten og bilisten, sier Riis.

Førerløse biler kan føre til færre ulykker

Produsenter av førerløse biler mener de vil være mye sikrere enn biler med mennesker bak rattet. De vil også kunne redusere trengselen på veiene siden de vil kunne kjøre mye tettere, og de vil også skape muligheter for bildeling.

Samlet sett er førerløse biler et skritt i riktig retning, mener Riis.

– Trafikkulykker skyldes ofte mangel på konsentrasjon og påvirkning av alkohol, og mange argumenter omkring trafikksikkerhet taler for de førerløse bilene, sier han.

I praksis vil Trolley-problemet antagelig ikke oppstå så ofte.

– Teknologien kan regne på mange muligheter i løpet av et øyeblikk. Både airbag, bremse- og unnvikelsesmekanismer kan tas i bruk, så det vil sjelden være nødvendig å velge døden for en av trafikantene, sier Søren Riis.

Referanse:

Jean-François Bonnefon, Azim Shariff og Iyad RahwanAutonomous Vehicles Need Experimental Ethics: Are We Ready for Utilitarian Cars? arXiv:1510.03346v1 [cs.CY] 12 Oct 2015.

© Videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygaard for forskning.no.

Slik kan politiet beregne hvor kriminaliteten vil skje

Regler for leserkommentarer på forskning.no:

  1. Diskuter sak, ikke person. Det er ikke tillatt å trakassere navngitte personer eller andre debattanter.
  2. Rasistiske og andre diskriminerende innlegg vil bli fjernet.
  3. Vi anbefaler at du skriver kort.
  4. forskning.no har redaktøraransvar for alt som publiseres, men den enkelte kommentator er også personlig ansvarlig for innholdet i innlegget.
  5. Publisering av opphavsrettsbeskyttet materiale er ikke tillatt. Du kan sitere korte utdrag av andre tekster eller artikler, men husk kildehenvisning.
  6. Alle innlegg blir kontrollert etter at de er lagt inn.
  7. Du kan selv melde inn innlegg som du mener er upassende.
  8. Du må bruke fullt navn. Anonyme innlegg vil bli slettet.

Norsk jakt på Mars-mysterier

En ny rover ruller sakte over det iskalde og knusktørre ørkenlandskapet på Mars mens den skuer ned i berggrunnen under seg.

Roveren ser etter geologiske formasjoner som stammer fra den gang Mars hadde store hav og en varm atmosfære, og som kan vise om liv noen gang utviklet seg på planeten.

Kanskje finnes det fortsatt vann under bakken i form av is eller lommer av flytende vann som har blitt beskyttet mot fordamping og den kosmiske strålingen som dreper alt liv på overflaten.

Slik ser forskerne for seg at roveren Mars2020 skal jobbe. Den har fått navnet sitt fra året den skal skytes opp.

Hvis Mars2020 finner den spor av flytende vann eller liv på vår røde naboplanet, blir det tidenes romsensasjon som vil påvirke romforskningen og romfarten i tiår fremover.

Uansett vil fartøyet være den første roveren som kan pakke prøver for sending tilbake til jorda.

Til å undersøke berggrunnen bruker roveren en radar, som ikke ser opp eller frem, men rett nedover. Denne radaren er norsk.

Følges tett fra Nasa

Georadaren til Mars2020 heter Radar Imager for Mars’ Subsurface Experiment, eller Rimfax, og er utformet og bygget i Norge. Rimfax har også en norsk hovedforsker, Svein-Erik Hamran, ved Forsvarets forskningsinstitutt (FFI).

Ved FFI jobber åtte personer med Rimfax. I tillegg skal bedriften Comrod på Tau utenfor Stavanger utvikle antennen til georadaren.

Elektronikken til Rimfax som skal monteres på roveren og skytes opp til Mars skal bygges av Kongsberg Norspace. Nasa krever helt spesielle sertifikater for å bygge elektronikk som skal skytes opp, og Kongsberg Norspace har disse.

– Utviklingen til Rimfax har vært krevende fordi Nasa har mange og svært strenge krav til utforming, bygging og testing av alle instrumenter som skal til Mars, sier Svein-Erik Hamran.

Det betyr at all utforming, bygging og testing må planlegges på forhånd, med fastsatt tidspunkt og tilhørende dokumentasjon. Rom-organisasjonen følger nøye opp for å sjekke at alt har blitt utført etter planene. Nasa følger denne fremgangsmåten for alle sine romferder.

Den grundige planleggingen, dokumentasjonen og oppfølgingen gjøres fordi Nasa vet at det i løpet av et romprosjekt alltid oppstår uforutsette hindringer. Dermed er det best at disse dukker opp så tidlig som mulig i prosjektet slik at de kan løses.

– Det er beregnet akkurat nok tid til utviklingen og byggingen av Rimfax. Det er et stramt løp med lite tid til overs, og derfor er oppfølgingen så nøye. Men så er da også Nasa den romorganisasjonen som har klart å lande sine romfartøy på Mars og vet hva som trengs for å gjennomføre dette, sier Hamran.

Ekstrem grad av organisering

Å bygge og skyte opp en Mars-rover er et stort samarbeid som mildest talt krever en høy grad av organisering.

Arbeidet med Mars2020-roveren styres av Jet Propulsion Laboratories (JPL) ved California Institute of Technology (Caltech) i USA.

(Video: Forsvarets forskningsinstitutt)

En annen viktig del av teamet er Flight System Engineering, gruppen som skal skyte opp og lande roveren.

Det vitenskapelige arbeidet styres av en gruppe som ledes av en professor ved Caltech. Deretter kommer de ulike forskningsgruppene som står bak hvert av instrumentene på Mars2020.

Flere runder med vurderinger

Lederen for hver forskningsgruppe rapporterer til JPL, som følger byggingen av instrumentet tett.

– Vi har ukentlige videokonferanser, og hver tredje måned kommer representanter fra dem til FFI for å se at alt går etter planen, sier Hamran.

Alle romferder må gjennom flere runder med vurderinger før utviklingen av dem kan fortsette. Rimfax´ første store vurdering fant sted i januar 2015. Da ble georadaren vurdert slik at oppdragsgiveren var sikre på at det var plass til å montere instrumentet på roveren.

I oktober 2015 skjedde den andre store vurderingen som analyserte planene for hvordan roveren og dens instrumenter skal bygges.

– Da kom det 15 personer til oss i to dager, samt fem til på videokonferanse, sier Hamran.

Denne vurderingen gikk bra. Nå skal gruppen på FFI ordne på det lille som gjennomgangen viste måtte endres. Det blir ferdig på nyåret, for i februar skal hele Mars2020-ferden vurderes av eksperter utenfor Nasa for videre utvikling.

Hamran er likevel lite bekymret.

– Vi har greid oss bra så langt og er i god rute frem til den neste store gjennomgangen, sier forskningslederen.

Rimfax skal være helt klar og leveres sommeren 2018. Så skal Jet Propulsion Laboratories teste alle instrumentene, montere dem på roveren og prøve ut hele roveren med instrumenter. Ikke før det kan roveren sendes til Kennedy Space Center i Florida for oppskyting i 2020.

Må beskytte mulig Mars-liv mot mikrober fra jorda

En stor bestemmelse gjenstår fortsatt for Mars2020. Roveren skal kunne ta geologiske prøver, pakke disse og sette dem på overflaten slik at de kan sendes tilbake til jorda med et annet romfartøy.

Derfor må alt om bord på roveren steriliseres for å beskytte prøvene mot forurensning av biologisk materiale fra jorda og for å beskytte eventuelt liv på Mars mot mikrober fra jorda.

Alt etter hvilket nivå av beskyttelse som Nasa bestemmer seg for, blir det strenge krav til sterilisering av alle komponenter som skal på Rimfax og de andre instrumentene.

Til JPL for å ta imot de første dataene

Hamran leder også forskningsgruppen som skal jobbe med Rimfax. Denne gruppen teller åtte forskere, blant annet geolog og exobiolog Hans Amundsen og glasiolog Jack Kohler ved Norsk Polarinstitutt.

I tillegg er forskere fra universiteter som UCLA, Goddard Space Flight Center, Johns Hopkins og Universitetet i Toronto med.

Før landingen reiser Hamran og de andre lederne av forskningsgruppene til Mars2020 til amerikanske Jet Propulsion Laboratories (JPL) i tre måneder for å kjøre inn instrumentene på roveren og ta imot de aller første dataene.

– Både selve landingen til Mars2020 og det å få jobbe med Rimfax på JPL når roveren endelig står på bakken, blir fryktelig spennende, sier Hamran.

Planetær forskning i Norge på vei opp

– Det er meget spennende at et norskledet romprosjekt som Rimfax skal til Mars, og det at et fagmiljø i Norge har gått forbi alle andre kandidater, viser hvor gode denne gruppen er, sier Marianne Vinje Tantillo ved Norsk Romsenter som har vært med å støtte prosjektet.

Mars2020 er ikke den eneste roveren som får norsk geo-radar. Svein-Erik Hamrans gruppe har også utformet Wisdom, en georadar for den europeiske roveren til Exomars, som skal skytes opp i 2018.

Denne radaren bygges i Frankrike etter utforming av FFI. Den europeiske roveren skal ikke bare undersøke berggrunnen på Mars, men også bore ned til to meter for å ta prøver.

Lagrer data med lyd

Putt to små høyttalere ned mot en magnetisk tråd, og hva får du? Et dataminne som er en million ganger raskere enn en harddisk.

Britiske forskere har laget en ny vri, eller kanskje en ny sound, på teknologi som i flere år har blitt finstemt i laboratoriene til IBMs Almaden Research Center i California.

Mer robust, mindre energiforbruk og mye raskere

Teknologien lagrer data magnetisk, omtrent som på en harddisk. Men harddisken har flere ulemper.

Den har bevegelige deler – en roterende glasskive og en mekanisk arm som flytter seg for å skrive eller lese data på skiven.

Mekaniske deler kan gå i stykker. De bruker også energi og tid for å bevege seg. Den nye teknologien har ingen bevegelige deler. Den er mer robust, bruker mindre energi og er mye raskere.

Det nye minnet skal bli nesten like raskt som hurtigminnet eller RAM i dagens datamaskiner ifølge fysikeren Stuart Parkin fra IBM, en av pionerene bak teknologien.

Kan erstatte nesten alle andre typer minne

Det finnes også andre typer minne uten bevegelige deler, for eksempel den typen som sitter i minnepinner. Men dette minnet er langsommere, særlig under skriving av data. Det er også mindre pålitelig ved lang tids bruk.

Parkin mener at det nye minnet skal kunne erstatte nesten alle andre typer minner i datamaskiner og bruke en brøkdel av energien.

Magnetfelt på veddeløpsbane

Teknologien som IBM har utviklet, kalles på engelsk racetrack memory. Magnetfelt med data raser opp og ned langs en tynn tråd, omtrent som hestene på en veddeløpsbane – racetrack

Magnetfeltene dyttes opp og ned langs tråden ved hjelp av elektroner. Det er spinnet til elektronene som utnyttes. Dette kalles spintronics.

Elektroner kan spinne i to motsatte retninger om sin egen akse. Strømmen som disse motsatte spinnene skaper, kan dytte magnetfeltene opp eller ned langs veddeløpsbanen – den tynne tråden av magnetisk materiale.

Det som egentlig koder data, er ikke magnetfeltene i seg selv. Det er veggene mellom magnetfeltene. De beveger seg også.

Slik kan data skyfles forbi stedet på tråden hvor de skrives inn eller leses ut med et magnethode, som på en harddisk. Og dette skjer altså helt uten mekanisk bevegelige deler.

Så langt IBMs forsøk.

Video fra Massachusetts Institute of Technology der Stuart Parkin fra IBM intervjues om minneteknologien.

Vibrerende tråd

Nå vil de britiske forskerne erstatte spinnende elektroner med lyd. Da kan disse minnekretsene bli enda mer energigjerrige, ifølge studien i Applied Physics Letters.

De to høyttalerne som lager lyden kalles transducere. Navnet har de fått fordi de ikke lager lydsvingninger i luft, men overfører lydbølger som vibrasjoner fra hver sin ende av den tynne tråden. 

Noen steder i tråden forsterker vibrasjonene eller bølgene hverandre. Du kan se det samme når bølger i ringer på vannet møtes i motsatt retning og løfter seg til større bølger – en stående bølge.

Spiller på bølgen

Hvis du gjør bølgene kortere eller lengre, flytter du stedet der de møtes og vokser. Kortere lydbølger har lysere klang, og lengre lydbølger har dypere klang.

På samme måte kan forskerne justere tonehøyden i transducerne og flytte den stående bølgen i tråden fram og tilbake. Nærmest ved å spille toner på tråden kan magnetfeltene dyttes fram og tilbake.

Video fra IBM som viser deres versjon av racetrack memory-teknologien. Her styres magnetfeltene med spinnet fra elektroner, såkalt spintronics. Videoen er produsert i 2008, men grunnprinsippene er de samme.

Mange tråder

En tråd – eller veddeløpsbane – kan lagre rundt hundre bits, altså hundre enere eller nuller i dataminnet. Det høres ikke mye ut.  

Men tråden er tynn – rundt tusen ganger tynnere enn et menneskehår. Det er plass til millioner eller milliarder av slike hår i en databrikke. Dermed kan enorme mengder data lagres i alle disse trådene.

Ett transducerpar kan også styre flere tråder, ifølge forskerne bak studien. Dermed kan store mengder data styres samtidig, og energiforbruket kan bli enda lavere.

Lenke og referanse:

The solution to faster computing? Sing to your data. Nyhetsmelding fra The University of Sheffield.

Michael Byrne: A New SSD Design Uses Sound Waves, ‘Singing’ To Manipulate Data, grundigere populær gjennomgang 

J. Dean mfl.: A sound idea: Manipulating domain walls in magnetic nanowires using surface acoustic waves, Applied Physics Letters, 107, 142405, 5. oktober 2015, doi: 10.1063, sammendrag.

– Norskekysten er krevende for bunnfaste vindmøller til havs

Verden trenger mer grønn energi fra sola og vinden.

For å nå målet om å begrense global oppvarming til to grader satt av FNs klimapanel er det behov for å bygge ut mer fornybar energi.

Vindturbiner kan stå på land eller ute på havet. Til havs vil det bli færre konflikter med lokalbefolkningen, mindre inngrep i naturen og færre fugler som ørn som dør på grunn av kollisjoner med rotorbladene. Vinden ute på havet er også sterkere og mer stabil.

Må tåle storm og bølger i 25 år

Det er med andre ord mye som taler for å bygge vindturbiner ute i havet. Og det er nettopp det som skjer mange steder i verden.

Langs kysten utenfor både Danmark, England, Tyskland og Nederland finnes det nå store vindturbinparker. Verdens aller første vindturbinpark til havs så dagens lys for 24 år siden i Danmark.

Forskere verden over jobber for å forbedre design og teknologiske løsninger for vindturbiner. Det gjelder å lage så sterke vindturbiner at de tåler storm og bølger i 25 år, og så billige at de kan erstatte mest mulig av fossil energi fra kull, olje og gass.

Prøver å gjøre vindturbiner billigere

– Det koster i dag om lag dobbelt så mye å utvinne energi fra vind til havs som på land. Men prisen for utbygging av fornybar energi bør ikke bare vurderes ut fra bedriftsøkonomiske prinsipper. En bør også ta inn kostnadene forbundet med global oppvarming, sier professor Gudmund Eiksund ved NTNU.

Norske ingeniører har skaffet seg mye kunnskap om bygging til havs etter over 40 år med olje- og gassutbygging. Mye av denne kunnskapen er direkte overførbar til utbygging av vindenergi, men det er også behov for å utvikle av ny kunnskap.

Sammenlignet med annen industri er oljebransjen svært lønnsom. Investeringene for å bygge ut et oljefelt kan tjenes inn etter tre til fire år. En vindpark til havs tjenes i beste fall inn først etter 20–25 år.

Oljebransjen kan dermed ta seg råd til dyre løsninger. Når kostbare løsninger fra olje- og gassindustrien overføres direkte til fornybar energi, kan lønnsomheten bli for lav.

– Det prøver vi å gjøre noe med, sier Eiksund.

Metoder utviklet gjennom oljeindustrien

Hos professor Gudmund Eiksund ved Institutt for bygg anlegg og transport jobber nå seks doktorgradsstipendiater med ulike problemstillinger knyttet til fundamentering av vindturbiner til havs.

– Dagens vindturbiner til havs er laget etter modell fra vindturbiner på land, men fundamentert etter prinsipper utviklet for offshore olje- og gassindustrien, sier Eiksund.

De fleste vindturbiner til havs blir i dag fundamentert på monopeler. Det vil si et store stålrør som er hamret 25–35 meter ned i havbunnen. Det er store kostnader å spare i å redusere lengden på stålrøret, og mange faggrupper jobber med å få til det. Da er det avgjørende å vite hvordan havbunnen er.

Omfattende grunnundersøkelser

– Det kan være stor variasjon i styrken i materialet i havbunnen. I områder som er aktuelle for utbygging kan havbunnen bestå av bløt til fast leire, løs til fast sand eller kalkstein som kan variere fra forvitret kritt til hard kalk.

– En vindpark på havet består gjerne av 50 til 100 turbiner og kan dekke et område på 30–50 km2. Det er gjerne 500 meter mellom hver turbin, sier Eiksund.

En grunnundersøkelsesrapport kan ofte være på flere tusen sider. Denne type informasjon er oftest bare tilgjengelig for utbyggingsprosjektet og dermed ikke tilgjengelig for bruk i forskingsmiljø ved universiteter.

Kan brukes for bedre utforming

Gjennom samarbeidet med Statoil og Statkraft har teamet til Eiksund fått tilgang på data fra grunnundersøkelsen for vindparken Sheringham Shoal som ligger cirka 20 kilometer fra land nord for Norwich i England.

De har laget et bearbeidet sammendrag av grunnundersøkelsen som er publisert i tidsskriftet Engineering Geology. Dermed er denne kunnskapen lettere tilgjengelig enn før og kan brukes aktivt til å designe nye vindturbiner.

Norsk sokkel lite egnet for bunnfaste vindturbiner

Bunnfaste vindturbiner blir i dag bygd ut på relativt flat sjøbunn ned til cirka 35 meters havdyp.

– Det er få områder langs Norskekysten som har slike forhold, og norsk sokkel er lite egnet for bunnfaste turbiner. Et av de mest lovende områdene ligger sør for Lista, sier Eiksund.

Norsk kontinentalsokkel har derimot stort potensial for utbygging av vindenergi med mye vind. Havdyp og bunnforhold gjør flytende vindturbiner mest aktuelt.

– I en rekke land er det politisk støtte til å utvikle vindprosjekter til havs. Som en oljenasjon med stor kunnskap om bygging i havet, bør Norge ha kunnskap om etablering av bølgekraftverk og vindturbiner til havs. Vi må sørge for å være så dyktige at vi kan selge kunnskapen til andre land som skal bygge, sier Eiksund.

Forskningsleder John Olav Giæver Tande ved Sintef Energi bemerker at markedet og teknologien for offshore vindkraft bare er i startfasen med stort potensial for kostnadsreduksjoner. Målet er å halvere kostnaden per kilowattime for nye offshore vindkraftverk innen 2030. 

Gjenbruk av kompetanse

– Det er viktig at kompetansen som er bygget opp i løpet av «oljealderen» kommer til gjenbruk ved utvikling av bærekraftig energiforsyning, sier professor Olav Bjarte Fosso ved NTNU.

Han mener det er potensial for gjenbruk av kompetanse innenfor mange områder.

– Vurdering av bunnforhold er viktig i denne sammenheng. Prisen må ned på vindmøller til havs for at energien skal være konkurransedyktig. En riktigere prissetting av miljøkostnader vil også bidra til at fornybar energi blir konkurransedyktig, sier Fosso.

Referanse:

Le, Eiksund, Strøm og Saue: Geological and geotechnical characterisation for offshore wind turbine foundations: A case study of the Sheringham Shoal wind farm. Engineering Geology, juli 2014, doi: 10.1016/j.enggeo.2014.05.005. Sammendrag

Frykter ikke hackere tross daglige angrep

Se for deg følgende:

Noen hacker seg inn hos nettselskapene som distribuerer kraft og stenger systemene. Det vil slå ut strømmen i hele området nettselskapet leverer til; som Lyse Elnett i Rogaland, Agder Energi Nett i Agder-fylkene, eller Hafslund Nett som leverer strøm til 1,5 millioner mennesker rundt Oslo-området.

Ved å angripe flere nettselskaper samtidig kan store deler av landet rammes. Tog stopper, fly kan ikke lande, strømmen blir borte, vannet forsvinner og kloakksystemet bryter sammen. Sykehusene har nødaggregater og klarer seg en stund, men over lengre tid vil det være kritisk for liv og helse.

Legg til kald vinter, og det skal ikke mye fantasi til før omfanget av angrepet er klart.

Katastrofefilm

– Dette er det verste som kan skje, et såkalt «worst-case scenario». Konsekvensene for samfunnet vil være enorme, sier Ruth Østgaard Skotnes.

Hun er forsker ved International Research Institute of Stavanger (IRIS) og Senter for risikostyring og samfunnssikkerhet ved Universitetet i Stavanger. Hun har nylig tatt doktorgraden på sikkerhetsstyring av kraftnett.

Du synes kanskje det høres ut som et scenario i en urealistisk katastrofefilm. Den gang ei, ifølge Skotnes.

– Vi må forberede oss på at det usannsynlige kan skje, og trusselbildet mot norske kraftdistributører er i høyeste grad reelt.

Det viser rapporter fra blant andre Nasjonal sikkerhetsmyndighet, fra Politiets sikkerhetstjeneste og regjeringens Nasjonal strategi for informasjonssikkerhet fra 2012.

– Alt tyder på at vi må forvente flere angrep mot driftskontrollsystemer som styrer industrielle prosesser og kritisk infrastruktur framover, sier Skotnes.

Sårbart for angrep

Bruken av informasjons- og kommunikasjonsteknologi (IKT) i distribusjonen av kraft har økt betydelig de siste tiårene. Mens det tidligere var ansatte på hvert større kraftforsyningsanlegg som overvåket og betjente installasjonene, fjernstyres nå anleggene fra et fåtall driftssentraler.

 Tidligere var dette lukkede systemer som var blokkert fra omverdenen, men i dag er systemene også tilknyttet kontorstøtteverktøy og internett. Det gjør systemene sårbare for angrep i tillegg til teknisk svikt.

Skotnes ble derfor overrasket da hun fant ut at nettselskapene selv opplever trusselen mot egne systemer som relativt lav. Dette til tross for at mange av selskapene hadde opplevd forsøk på inntrengning i sine driftskontrollsystem. Noen kunne faktisk fortelle om daglige angrep utenfra.

– Mange har en overdreven tro på eget system og tar for gitt at angrepene ikke kan trenge gjennom. Det står i sterk kontrast til hva forskning og myndighetenes egne rapporter forteller om, sier Skotnes.

Dataorm mot atomprogram

En annen årsak kan være at det er vanskelig å se for seg noe som ikke har skjedd. I Norge har vi hittil vært forskånet for cyberangrep som har gjort skade på kritisk infrastruktur. Men det finnes flere eksempler internasjonalt.

Det mest kjente, Stuxnet, ble oppdaget i 2010. Det er den første kjente dataormen som spionerer på og omprogrammerer industrielle systemer. Stuxnet skal blant annet ha blitt satt inn mot det iranske atomprogrammet og gjort skade der.

Både flyangrepene mot tvillingtårnene i New York og bomben mot regjeringskvartalet og det påfølgende angrepet på Utøya 22. juli 2011 har lært oss at det utenkelige kan skje.

– Vi bør være mer forberedt på angrep på infrastruktur enn det vi er i Norge i dag, sier Skotnes.

Engasjert ledelse

Så hvordan kan nettselskapene sikre seg mot cyberangrep? Oppdatering av systemer og virusprogrammer er viktige elementer, men årvåkne ansatte og engasjert ledelse er vel så viktig, ifølge Skotnes. 

Da 50 selskaper i olje- og energibransjen i fjor ble utsatt for det største hackerangrepet mot norske interesser noensinne, var det for Statnetts del nettopp en årvåken ansatt som oppdaget forsøket. Det førte til at selskapet klarte å hindre at skadelig programvare ble installert eller kjørt på datamaskiner inne i bedriften.

– Min studie viser en sterk sammenheng mellom ledelsesengasjement og innføring av bevisstgjørings- og opplæringstiltak for å øke sikkerheten i nettselskapene. Jeg fikk høre at det var vanskelig å gjennomføre tiltak hvis ikke ledelsen var engasjert, sier Skotnes.

Ansatte som blir involvert i utvikling eller innføring av sikkerhetsstyringssystemer, får bedre forståelse av hvor viktig dette er. Dermed er det lettere å godta at man må forholde seg til sikkerhetstiltak som kan være i konflikt med jobben som skal utføres.

Subkultur

Avhandlingen viser nemlig at man kan snakke om minst to ulike subkulturer i dagens nettselskap; de med bakgrunn fra IKT-bransjen og de som kommer fra elbransjen. Sistnevnte gruppe er mer opptatt av forsyningssikkerhet enn IKT-sikkerhet. Nedetid er ikke akseptert og det viktigste for denne gruppen er konstant levering.

– Forsyningssikkerhet er viktig, men tankegangen må endres slik at alle forstår hvor avgjørende IKT-sikkerhet er, sier Skotnes.

Kritisk punkt

Produksjonen av strøm i Norge er vanskeligere å ramme. Skotnes valgte å konsentrere seg om distribusjonen av strøm fordi den anses å være mest kritisk for samfunnssikkerheten.

Hun samlet inn data til avhandlingen ved å sende ut en spørreundersøkelse til de rundt 137 nettselskapene i drift i Norge i 2012. Skotnes har dessuten gjennomført intervjuer med myndighetene, ved beredskapsavdelingen i Norges vassdrags- og energidirektorat (NVE) som er tilsynsmyndighet for nettselskapene.

Alle norske hjem får i årene fram mot 2019 innført smarte strømmålere, kalt AMS. Strømmålerne skal gi forbrukerne flere fordeler, men slike tiltak øker også sårbarheten for hackerangrep. 

– Sårbarheten i samfunnet vil øke fordi angrepspunktene stadig blir flere. Derfor er vi som samfunn nødt til å ta trusselen på alvor, sier Skotnes.

Referanse:

R. Ø. Skotnes: Challenges for safety and security management of network companies due to increased use of ICT in the electric power supply sector. Doktoravhandling, Universitetet i Stavanger 2015.

Lager bedre vaksine mot allergi og astma

Antall personer som får allergi og astma, øker både blant barn og voksne. For å komme seg gjennom hverdagen må de ta ulike pustemedisiner.

For alvorlige allergier finnes vaksiner, men denne behandlingen tar i dag mye tid. Livet ville blitt mye lettere for mange allergikere og astmatikere dersom det fantes en effektiv vaksine. Ny forskning gir håp om at dette er mulig.

Trenger inn i kroppen

Men først litt om hva som skjer i kroppen ved allergi og astma. 

Det som utløser allergi og astma, er når et stoff – det fagfolk kaller allergener – setter i gang en reaksjon i bestemte celler i kroppen. Allergenene kommer inn i kroppen gjennom luftveiene, for eksempel som pollen eller husstøv, de kan komme gjennom maten eller inn gjennom huden.

Vel inne i kroppen fanges allergenet opp av kroppens immunceller. Disse forsøker å uskadeliggjøre inntrengeren. Kroppen prøver altså å kjempe mot allergenene selv når de ikke utgjør noen fare. Hvorfor enkelte mennesker setter i gang et slikt immunsvar mot allergener er ikke avklart, men det er kjent at genetiske faktorer spiller en betydelig rolle.

Hvis begge foreldrene er allergiske, har barnet en høyere sannsynlighet for selv å bli allergiker. Andre faktorer er eksponering for bakterier og andre mikroorganismer. Barn som vokser opp på en gård, er for eksempel mindre utsatt for allergi.

Fra kreft til allergi

I Oslo jobber en gruppe forskere for å finne en vaksine som kan bremse molekylene som setter i gang immunsvaret. I dette arbeidet bruker de erfaringer fra vaksineutvikling mot infeksjonssykdommer og kreft. 

– Ved å målstyre vaksinen vår til bestemte immunceller får vi et sterkere immunsvar, sier professor Bjarne Bogen ved K.G. Jebsen Senter for forskning på influensavaksiner ved Universitetet i Oslo.

Skal teste mot katteallergi

Forskerne er allerede i gang med forsøk på mus. På dette stadiet bruker forskerne det samme oppsettet for allergi og astma som de gjør i musemodeller for kreft og infeksjonssykdommer. Vaksinen sprøytes inn i huden på musen. Der blir vaksinemolekylene fanget opp av cellene som igjen setter i gang immunresponsen, de såkalte dendrittiske cellene. De er det mange av i huden.

– Forsøkene så langt viser at vi får immunsvar som kan fungere positivt i en astma- og allergibehandling, sier forsker Even Fossum ved Universitetet i Oslo, som jobber med prosjektet sammen med postdoktor Sonja Bobic.

Hvor godt vaksinen virker, får de et klarere svar på neste år når vaksinene skal testes mot katteallergener.

– For renslig i oppveksten

Det finnes allergivaksiner mot gress og trepollen på markedet. Problemet med dagens vaksiner er at pasienten trenger ti til tolv vaksineringer i starten og deretter annenhver uke i tre til fem år for at de skal være effektive.

– Hvis vi klarer å dytte immunsvaret i den retningen vi ønsker, kan vi skape en mye mer effektiv behandling der vi med færre vaksinasjoner kan oppnå samme effekten som vi i dag gjør over tre til fem år, sier Bogen.

Grunnlaget for at den nye vaksinen skal virke, ligger i hygienehypotesen. Ifølge denne hypotesen skyldes den økende forekomsten av allergier i dagens samfunn skyldes at vi har for renslige forhold under oppveksten. Det gjør at immunapparatet takler allergener på en gal måte, noe som resulterer i symptomer forbundet med astma og allergi.

– Hvis du har flere naturlige infeksjoner tidlig i oppveksten, får du derimot en type immunsvar som demper allergiske reaksjoner. Vi er rett og slett blitt for renslige i vårt samfunn. Vår måte å vaksinere på gjør at du får en type immunsvar som ligner på den du får ved infeksjoner. Den ligner på den skitne formen for immunsvar, sier Bogen.

Skyte plasmider inn i huden

Forskerne ved Universitetet i Oslo leverer vaksinen i form av DNA-biter. Når DNA kommer inn i cellene i huden, starter cellene produksjon av proteinene som hemmer immunsvaret. Vaksinen kunne også vært gitt som proteiner direkte, men de er dyrere å lage enn DNA og er mindre stabile. Da er det mer effektivt å la kroppens celler lage proteinene. 

Universitetet Oslo samarbeider med forskningsmiljøer flere steder i Europa for å utvikle allergivaksine. Dette bidrar til utprøving av ulike måter å ta vaksinen på. 

Svenske forskere utvikler for eksempel nanopartikler som er transportmiddelet når vaksinemolekylene skal bringes frem til mottakercellene.

En alternativ metode til sprøyte som blant annet brukes i kreftvaksineforsøk i Tyskland, er å skyte plasmider inn i huden med trykk. Det er smertefritt.

En gruppe franske vaksineforskere bruker laserstråler til å lage en rekke små hull i huden på et frimerkestort område. Vaksinen blir deretter påført i hullene. Dette er også en smertefri behandling.

Referanser:

Gunnveig Grødeland, mfl. Polarizing T and B cell responses by APC-targeted subunit vaccines, i Frontiers in Immunology, juli 2015. Sammendrag.

Agnete B. Fredriksen, mfl. Targeted DNA vaccines for enhanced induction of idiotype-specific B and T cells, i Frontiers in Oncology, oktober 2012. Sammendrag.

Nyheter skremmer barna

Forsker Elisabeth Staksrud på Institutt for medier og kommunikasjon ved UiO har samarbeidet med forskere over hele Europa om å finne ut hva barn og foreldre synes er mest ubehagelig på nett.

40 prosent av barna svarer at de er mest redde for vold og porno, men mange av barna svarer at de er bekymret for porno fordi de har hørt av voksne at det ikke er bra.

Over halvparten av dem er derimot redde for noe annet enn det foreldrene er mest bekymret for.

– Noe av det som skremmer barna aller mest, er nyhetsrelatert innhold, forteller førsteamanuensis Staksrud.

Gjennom prosjektet EU Kids Online i 2010 ble 25 000 barn mellom 9 og 16 år og like mange foresatte intervjuet av forskere i 25 europeiske land. Barna og foreldrene ble intervjuet hver for seg.

Nære nyheter, lidelse og terrorbilder

Barna nevner i særlig grad videoene på videodelingskanalen YouTube, og de synes det er problematisk med videoer av trafikkulykker, lidende mennesker og dyr, samt terrorhandlinger der folk blir halshogd.

Bare svært få foreldre vet at barna ser mye på nyheter, ifølge Elisabeth Staksrud.

– Barn og unge er generelt interessert i det som foregår rundt seg.

Nære nyheter oppfattes som mest skremmende for barna.

– Barna lurer på om krigen kan komme hit, om det kan hende at de også må flykte og kanskje må klatre gjennom piggtrådgjerder, slik de syriske flyktningene må gjøre på vei inn i Europa i dag.

Et annet eksempel er videoinnslaget av de to kaprete flyene som fløy inn i Twin Towers i New York. Selv om det er 14 år siden terrorangrepet, blir det stadig vist på ny.

– Hvis voksne ikke forklarer at dette er en reprisesending, kan de yngste barna tro at katastrofen skjer igjen og igjen.

Fiksjonsvold skremmer lite

Det er offentlig akseptert at fiksjonsvold er noe av det farligste som kan vises for barn. Helt siden 1980-tallet har det vært store offentlige diskusjoner om fiksjonsvold, noe som har ført til et strengt regelverk med aldersgrenser og sensur på videoer med grov vold.

– Fiksjonsvideoer ligger nederst på listen over hva barna er redde for. Den offentlige samtalen om risikoen som barna møter på nett, er i hovedsak styrt av voksne. Barna blir ofte betraktet som passive, potensielle ofre som må beskyttes, men det er lite i samtalene som handler om hva barna selv opplever som problematisk.

Svarene fra den europeiske undersøkelsen om internettbruk stemmer overens med Medietilsynets årlige undersøkelser om medieinnhold.

– Likevel har vi aldri tatt debatten om hvordan foreldre skal forholde seg til mediebruken og om det skal lages et regelverk for dette. I dag er det ingen som sier noe om at nyhetsmediene bør innholdsreguleres og det med god grunn. Men samtidig snakker vi voksne ikke nok med barna om hvorfor nyhetene blir som de blir. Få nyheter er tilrettelagt for barn.

Lytt mer!

Staksrud mener vi må lytte mer til barna.

– Vi må lytte til erfaringene til barn og unge, selv om det kan være ubehagelig for oss som ikke er vokst opp med internett. Vi er dessverre mer opptatt av våre egne ideer om hva barna trenger, enn å hjelpe, tilrettelegge og beskytte dem ut ifra barnas egne erfaringer.

Hun mener samfunnet må ta de tøffe, offentlige debattene om mediestyring og innholdslevering for å vite hvordan barn best kan beskyttes.

Norske barn ser mye

EU Kids Online-undersøkelsen har gjort det mulig å finne nasjonale og kulturelle forskjeller i barns bruk av nett, og hvordan foreldre oppdrar barn digitalt.

– Vi lurte på om det var en sammenheng mellom graden av bredbåndsdekning, det politiske systemet og hva barna gjør på nett, og om det var nordiske forskjeller.

Norske barn er, sammen med tsjekkiske barn, på verstinglisten blant dem som har vært inne på sider med skadelig, brukergenerert innhold, slik som nettsteder som promoterer anoreksia, selvmord, rasisme, vold og narkotika.

Det er dessuten en sammenheng mellom bruken av skadelige sider og digital mobbing. Dette gjelder både for mobbere og dem som blir mobbet.

– Vi fant ut at norske barn har foreldre som i stor grad er villige til å la dem utforske internettet. Men selv om norske barn opplever mer risiko enn mange andre europeiske barn, er mange av de norske barna gode til å håndtere dette.

– Samtidig ser vi også at barna som klarer seg bra, er de som har interesserte foreldre, som jevnlig snakker med dem om nettbruken og ikke bare når barna har lyst til å snakke om dette. Starter foreldrene tidlig, er barna mer villige til å høre på foreldrene. Det er vanskelig å begynne med en trettenåring.

Ønsker ny undersøkelse

Tallmaterialet fra undersøkelsen i 2010 er enormt. Staksrud sier at de har data nok til mange års forskning. Sammen med 150 forskere fra hele Europa ønsker Staksrud likevel å gjennomføre den samme undersøkelsen én gang til for å kunne studere utviklingen av internettbruken over tid. Foreløpig er det ingen penger til det.

– Med en slik undersøkelse kan vi sammenligne tallene over tid og få muligheten til å avdekke nye problemer.