Archive for November 17, 2014

Philae har blitt sett på kometen

På lørdag gikk Philae inn i en dyp dvale. Det var ikke nok sol på stedet den tilslutt falt til ro, i skyggen av en klippe hvor Philae ikke lengre hadde tilgang på livgivende solstråler.

Dette var ikke det planlagte landingsstedet. Da Philae skulle lande, spratt den tre ganger før den stoppet opp på et ukjent sted.

Etter å ha saumfart bildene fra Rosetta, mener Den europeiske romfartsorganisasjonen (ESA) nå å ha observert Philae midt under det første luftige hoppet etter at den traff  kometen.

Store svev

Philae hadde en dramatisk og saktegående landing på kometen. Etter syv timers reise fra Rosetta, traff Philae overflaten på kometen rundt klokken 16:30 GMT.

Harpunene som skulle sikre at Philae satt fast på overflaten fungerte ikke som de skulle. Dermed spratt den av gårde og svevde videre.

Philae hadde en hastighet på 38 cm i sekundet, og kom seg rundt en kilometer av gårde før den traff bakken igjen.

Dermed kom det et nytt lite hopp, og farten falt til 3 cm i sekundet. Syv minutter senere landet Philae for godt, og kunne begynne med vitenskapelige prøver.

Etter en time og femti minutter var den nede på overflaten.

Bilder av svevet

Selv om Philae fikk sendt av gårde måleresultater og bilder fra landingsstedet, har ESA enda ikke klart å finne romfartøyet på overflaten til 67P/Churyumov–Gerasimenko.

 I anmiasjonen under kan du se det første lille glimtet av Philae.

Touchdown_w_shadow

(Det første bildet viser overflaten før landing. Inne i den røde ringen kan du se støvskyen som Philae  kastet opp. Det siste bildet viser Philae og det forskerne tror er skyggen på kometen. Foto:  ESA/Rosetta/NAVCAM; pre-processed by Mikel Catania)

På bildene kan du se Philaes første møte med kometen, innenfor den planlagte landingssonen. Da sonden traff overflaten, kastet den ut en liten støvsky som kan sees i bilde nr. 2.

Nå har bildene blitt grundig analysert, og ESA-ingeniører mener at bildet viser Rosetta midt i det luftige svevet. Et par bitte små lyse piksler skal være Philae, som også har en mørk skygge under seg. 

Selv om Philaes endelige landingssted ikke er funnet enda, har ESA identifisert det første glimtet av sonden på kometens overflate.

Uansett ligger Philae nå i dvale etter å ha gått tom for strøm, og ESA-ingeniørene håper at Philae kanskje vil få nok sollys på seg til å starte opp igjen, etter hvert som kometen kommer nærmere og nærmere solen.

Prematur fødsel er vanligste dødsårsak blant barn

I dag markeres verdens prematurdag. I den forbindelse har et forskerteam undersøkt statistikken for dødelighet forbundet med for tidlig fødsel.

Av 6,3 millioner dødsfall blant barn under fem år, anslår forskerne at over én million av disse dødsfallene kan knyttes til komplikasjoner ved prematur fødsel.

Funnene er publisert i det medisinske tidsskriftet The Lancet.

Ebola trekker opp tallene

Flere av landene som ligger i verdenstoppen for dødelighet som følge av komplikasjonene ligger i Vest-Afrika, hvor ebola rammer hardest. Men land som India, Pakistan og Kina ligger også tett på toppen av lista.

India, med over 300 000 slike dødsfall hvert år, ligger også i verdenstoppen.

Men listen over prosentdelen av antall dødsfall blant barn under fem år hvor dødfallene er direkte knyttet til prematur fødsel, forteller en annen historie. Der ligger land som Makedonia, Slovenia og Danmark i toppen.

Liten og skjør

- Vi må alltid huske at det er en årsak til at fødselen starter for tidlig. Det er ikke alltid vi vet hva årsaken er. Det finnes en del risikoer blant mødre som lever under dårlige sosioøkonomiske kår eller selv har en grunnsykdom, sier Britt Nakstad.

Nakstad jobber som lege ved barn- og ungdomsklinikken ved Akershus sykehus, er professor og er leder i Norsk Perinatalmedisinsk forening. Hun understreker hvor skjørt et prematurt barn er, særlig de som fødes etter bare 23-24 uker.

- Når barna blir født, har de ikke ferdigutviklete organer som hjerne og lunger. Veksten må fortsette når barnet skal puste selv og fordøye maten som gis. Det er snakk om et følsomt barn som blir tatt ut av vanlige vekstvilkår, forteller hun.

Flere født for tidlig

Den nye studien viser at dødstallene blant småbarn mellom 2000 og 2013, har sunket fra 76 til 46 dødsfall per tusen fødte barn. Mye på grunn av bedre behandling av lungebetennelser, diaré, meslinger og HIV. Det tilsvarer en nedgang på nesten fire prosent årlig.

Men blant barn født for tidlig i samme periode, har dødeligheten gått ned med to prosent i året. I tillegg øker antallet barn som blir født for tidlig. Ifølge forskerne bak rapporten kan det forklares med at bevilgninger har gått til andre tiltak, som vaksinering og medisiner mot sykdom.

- Det er en epidemi av prematur- og nyfødt-dødsfall som representerer en av de største utfordringer innenfor helse i det 21. århundre. To tredjedeler av disse dødsfallene kunne vært forhindret uten intensiv behandling, sier Andres de Francisco, i en pressemelding.

De Fransisco driver en av organisasjonene som har bidratt til forskningsrapporten.

Lave tall i Norge

Mellom fem og syv prosent av de som fødes i Norge, fødes for tidlig. Og selv om dødeligheten blant tidligfødte barn har gått ned i her til lands, finnes det fortsatt utfordringer.

Ifølge Folkehelseinstituttet dør ett av ti barn født etter 29 uker, mens 13 av 1000 barn født ved 36 uker, dør.

- Vi har blitt flinkere til å behandle disse barna, og man skulle forvente at overlevelsesraten for de på rundt 24 uker skulle blitt bedre, men det fødes stadig flere, så raten holder seg likt, forklarer Britt Nakstad.

- Men det finnes en grense hvor mennesker ikke lenger kan hjelpe til, noen er dessverre for lite utviklet, avslutter hun.

Referanse:

Black, R.E. (et.al) Global, regional, and national causes of child mortality in 2000—13, with projections to inform post-2015 priorities: an updated systematic analysis. The Lancet (2014)

Boplikten gir lys i gårdsvinduene

Nylig raste debatten om fjerning av boplikten. Om den er nødvendig, er et politisk spørsmål. Om den virker er derimot et spørsmål for forskningen.

Boplikten kommer i to utgaver: i landbruket og i forbindelse med helårsboliger. Boplikt i landbruket betyr at en som kjøper en landbrukseiendom som er større enn 100 dekar og mer enn 25 dekar dyrka mark, har personlig boplikt i 5 år fra kjøpsdato. Etterpå kan eieren selv velge hvor han eller hun vil bo, uten at det har konsekvenser for eierforholdet.

Kommunene kan ikke velge bort denne boplikten, men de kan gi midlertidig fritak inntil 5 år. Helt unntaksvis og i enkelttilfeller kan kommunene frafalle boplikt – for eksempel dersom den nye eieren bor på en gård i nabolaget. Hovedbegrunnelsen for boplikten er: «å opprettholde hensynet til bosettingen på eiendommen».

Det er boplikten i landbruket som er tema her.

Blir de boende etter pliktårene?

Østlandsforskning og Høgskolen i Hedmark gjennomførte i 2008 en undersøkelse om hvordan boplikten virker for deltids- og heltidsbønder i Hedmark.

De sentrale spørsmål i undersøkelsen var: Hva er betydningen av de pålagte 5 årene? Hvor mange blir boende selv etter at boplikten er «sonet»? Blir de som «overlever» den pålagte tiden, oftere boende på gården enn de som søker om fritak? Gir boplikten lys i vinduene?

Vi fikk inn 742 svar fra eiere av landbrukseiendommer. De var trukket tilfeldig fra 8790 aktive landbrukseiendommer i Hedmark med mer enn 30 dekar jordbruksareal. Det var få små eiendommer blant svarene, men ellers er utvalget representativt.

Gjennomsnittlig alder ved overtakelse har økt med 0,34 år per år siden 1950 og nærmer seg nå 40 år. Blant eiere som bor fast på bruket, jobber 65 prosent også i et annet yrke.

84 prosent av de som svarte, bor fast på bruket. Av disse bodde 12 prosent fordi de måtte «avtjene» sin boplikt, mens resten – 72 prosent – var boende etter at de er ferdig med boplikten.

De aller fleste søker ikke fritak

86 prosent av eierne hadde aldri søkt om fritak, og de har altså bodd på bruket siden overtakelsen. 10 prosent har søkt om midlertidig fritak, mens 4 prosent har søkt om at boplikten frafalles i sin helhet. Andelen vokste i perioden 1970 til 1995, men har så avtatt til disse 14 prosentene. Søknad om fritak er hyppigere på små bruk (mindre enn 30 dekar), enn de større.

Det er alltid en risiko for at eieren flytter igjen etter at boplikten er gjennomført. Her fant vi interessant nok et signifikant skille mellom eiere som har søkt fritak på boplikt og de som ikke har gjort det: 90 prosent av de som aldri har søkt fritak, har en botid på over 40 år.

De som først søkte fritak, deretter flytter til gården og så flytter igjen, har ofte kort botid. Søknad om fritak fra boplikten kan slik sett brukes som en indikator på at eierne vil ha kort botid etter at boplikten er innfridd.

Boplikten virker

Som en kan forvente spiller inntekten fra bruket en stor rolle i om eieren blir boende. Det er også avgjørende om eieren selv driver jorden eller ikke. Faktorer som kjønn, alder, utdanning, investeringsnivå i våningshus, samt røtter ser ut til å ha liten effekt på om eieren blir boende.

Videre viser svarene i undersøkelsen at jorda drives gjennom utleie eller utlån, uansett om eier bor på bruket eller ikke, og uavhengig av botid.

Hvis ordningen med boplikt skal måles etter om det fører til at eieren bor på bruket, er den etter vår mening effektiv.

De eierne som beslutter å flytte dit under bopliktregimet – uavhengig av om de velger å drive jorda selv eller ikke – blir bofaste i stor grad. Basert på historiske tall, er det nitti prosent sannsynlighet for at en eier som bor på bruket, vil ha en botid på over 40 år.

Det lyser i oppussede vinduer

Det er få eiere som har søkt om fritak, og enda færre har søkt om varig fritak fra å bo på gården. Dette kan være fordi markedet tilpasser seg bopliktregimet. De som kjøper er folk som har planlagt bosituasjonen, heller enn at det er aktører med kun ønske om å investere.  

Materialet vårt viser videre at bopliktordningen bidrar positivt til vedlikehold av landbrukseiendommer. Våningshusene blir vedlikeholdt og oppgradert vesentlig mer hos eiere som bor på bruket enn blant eierne som ikke bor der. Det lyser altså i oppussede vinduer.

Vi fant ikke stor motstand mot bopliktordningen blant de som deltok i undersøkelsen Det betyr ikke at motstand ikke finnes.

Vi har for eksempel ikke undersøkt om det ville vært flere eller færre som ville bodd på landbrukseiendommene sine dersom bopliktordningen ikke hadde eksistert. Til det spørsmålet kreves andre data enn det vi har samlet inn her. Vi har heller ikke sett på kostnadene ved boplikten – både for private og det offentlige.

Ei heller har vi vurdert spørsmålet om boplikten er forholdsmessig og rettferdig – for eksempel det å pålegge noen typer eiendommer betingelser som innskrenker personlig friheten til eierne. Det finnes flere perspektiver av på denne ordningen, men de hører hjemme i en annen diskusjon.

Boplikten gir lys i gårdsvinduene

Nylig raste debatten om fjerning av boplikten. Om den er nødvendig, er et politisk spørsmål. Om den virker er derimot et spørsmål for forskningen.

Boplikten kommer i to utgaver: i landbruket og i forbindelse med helårsboliger. Boplikt i landbruket betyr at en som kjøper en landbrukseiendom som er større enn 100 dekar og mer enn 25 dekar dyrka mark, har personlig boplikt i 5 år fra kjøpsdato. Etterpå kan eieren selv velge hvor han eller hun vil bo, uten at det har konsekvenser for eierforholdet.

Kommunene kan ikke velge bort denne boplikten, men de kan gi midlertidig fritak inntil 5 år. Helt unntaksvis og i enkelttilfeller kan kommunene frafalle boplikt – for eksempel dersom den nye eieren bor på en gård i nabolaget. Hovedbegrunnelsen for boplikten er: «å opprettholde hensynet til bosettingen på eiendommen».

Det er boplikten i landbruket som er tema her.

Blir de boende etter pliktårene?

Østlandsforskning og Høgskolen i Hedmark gjennomførte i 2008 en undersøkelse om hvordan boplikten virker for deltids- og heltidsbønder i Hedmark.

De sentrale spørsmål i undersøkelsen var: Hva er betydningen av de pålagte 5 årene? Hvor mange blir boende selv etter at boplikten er «sonet»? Blir de som «overlever» den pålagte tiden, oftere boende på gården enn de som søker om fritak? Gir boplikten lys i vinduene?

Vi fikk inn 742 svar fra eiere av landbrukseiendommer. De var trukket tilfeldig fra 8790 aktive landbrukseiendommer i Hedmark med mer enn 30 dekar jordbruksareal. Det var få små eiendommer blant svarene, men ellers er utvalget representativt.

Gjennomsnittlig alder ved overtakelse har økt med 0,34 år per år siden 1950 og nærmer seg nå 40 år. Blant eiere som bor fast på bruket, jobber 65 prosent også i et annet yrke.

84 prosent av de som svarte, bor fast på bruket. Av disse bodde 12 prosent fordi de måtte «avtjene» sin boplikt, mens resten – 72 prosent – var boende etter at de er ferdig med boplikten.

De aller fleste søker ikke fritak

86 prosent av eierne hadde aldri søkt om fritak, og de har altså bodd på bruket siden overtakelsen. 10 prosent har søkt om midlertidig fritak, mens 4 prosent har søkt om at boplikten frafalles i sin helhet. Andelen vokste i perioden 1970 til 1995, men har så avtatt til disse 14 prosentene. Søknad om fritak er hyppigere på små bruk (mindre enn 30 dekar), enn de større.

Det er alltid en risiko for at eieren flytter igjen etter at boplikten er gjennomført. Her fant vi interessant nok et signifikant skille mellom eiere som har søkt fritak på boplikt og de som ikke har gjort det: 90 prosent av de som aldri har søkt fritak, har en botid på over 40 år.

De som først søkte fritak, deretter flytter til gården og så flytter igjen, har ofte kort botid. Søknad om fritak fra boplikten kan slik sett brukes som en indikator på at eierne vil ha kort botid etter at boplikten er innfridd.

Boplikten virker

Som en kan forvente spiller inntekten fra bruket en stor rolle i om eieren blir boende. Det er også avgjørende om eieren selv driver jorden eller ikke. Faktorer som kjønn, alder, utdanning, investeringsnivå i våningshus, samt røtter ser ut til å ha liten effekt på om eieren blir boende.

Videre viser svarene i undersøkelsen at jorda drives gjennom utleie eller utlån, uansett om eier bor på bruket eller ikke, og uavhengig av botid.

Hvis ordningen med boplikt skal måles etter om det fører til at eieren bor på bruket, er den etter vår mening effektiv.

De eierne som beslutter å flytte dit under bopliktregimet – uavhengig av om de velger å drive jorda selv eller ikke – blir bofaste i stor grad. Basert på historiske tall, er det nitti prosent sannsynlighet for at en eier som bor på bruket, vil ha en botid på over 40 år.

Det lyser i oppussede vinduer

Det er få eiere som har søkt om fritak, og enda færre har søkt om varig fritak fra å bo på gården. Dette kan være fordi markedet tilpasser seg bopliktregimet. De som kjøper er folk som har planlagt bosituasjonen, heller enn at det er aktører med kun ønske om å investere.  

Materialet vårt viser videre at bopliktordningen bidrar positivt til vedlikehold av landbrukseiendommer. Våningshusene blir vedlikeholdt og oppgradert vesentlig mer hos eiere som bor på bruket enn blant eierne som ikke bor der. Det lyser altså i oppussede vinduer.

Vi fant ikke stor motstand mot bopliktordningen blant de som deltok i undersøkelsen Det betyr ikke at motstand ikke finnes.

Vi har for eksempel ikke undersøkt om det ville vært flere eller færre som ville bodd på landbrukseiendommene sine dersom bopliktordningen ikke hadde eksistert. Til det spørsmålet kreves andre data enn det vi har samlet inn her. Vi har heller ikke sett på kostnadene ved boplikten – både for private og det offentlige.

Ei heller har vi vurdert spørsmålet om boplikten er forholdsmessig og rettferdig – for eksempel det å pålegge noen typer eiendommer betingelser som innskrenker personlig friheten til eierne. Det finnes flere perspektiver av på denne ordningen, men de hører hjemme i en annen diskusjon.

Norge på bunnivå i internasjonal skoleundersøkelse

Norge er også blant dem som gir lærerne minst faglig påfyll. Det kommer fram i lærerundersøkelsen TALIS, der ungdomsskolelærere i 32 OECD-land (Organisasjonen for økonomisk samarbeid og utvikling) deltar, skriver Aftenposten.

Norske ungdomsskolelærere ligger nesten helt på bunn når de selv vurderer hvor godt de mestrer undervisningen og klarer å engasjere elevene.

– Det er ikke bevis for at lærerne er dårlige. Men hvis de ikke har tiltro til det de holder på med, kan man lure litt. Det er grunn til å sette litt utropstegn ved at de vurderer egen evne til å mestre dette såpass svakt, sier en av forskerne bak rapporten, Per Olaf Aamodt ved forskningsinstituttet NIFU.

Spørsmål som i hvilken grad lærerne klarer å gi alternative forklaringer når elevene er forvirret og om de klarer å stille elevene gode spørsmål, ble brukt som mål på mestring av undervisningen. Bare lærerne i fire andre land vurderte egne evner lavere enn de norske.

Når det gjelder evnen til å engasjere elevene, kommer Norge enda dårligere ut. Bare Tsjekkia og Japan har lavere score, mens Danmark havner helt i toppen.

De norske forskerne kaller resultatene urovekkende.

– Hvis du selv sier at du er en dårlig journalist, kan det være at du er det også. Dette handler om trygghet i lærerrollen, og tyder på en slags usikkerhet om de faktisk gjør dette riktig, sier Aamodt.

Store skoler skaper lukkede miljøer

Den kule gjengen, den nerdete gjengen og gjengen på røykehjørnet. Ungdomsskoler virker av og til som de er skapt av et internt nettverk hvor nesten alle tilhører en bestemt gruppe, ofte basert på sosial status, kjønn og bakgrunn.

Men hvordan skjer denne sorteringen? Ifølge en ny amerikansk studie, er det måten skolen er organisert på som bidrar til avgrensede gjengmiljøer.

Godt kjent

Selv om det er godt kjent at årsakene til at elever flokker til hverandre på en slik måte, henger sammen med behovet for kontroll, sikkerhet og støtte, mener forskerne bak studien at noen skoler kan være verre enn andre.

I en gjennomgang av flere undersøkelser av vennskap blant ungdomsskoleelever på ulike skoler, sammenlignet forskerne forholdene med blant annet størrelse på skolen og hvordan de la opp undervisningen.

Basert på det de fant, så forskerne både hvilke typer skoler som var verst, og at muligheten til å bryte opp de lukkede miljøene lå nærmere enn man skulle trodd.

- Lærere tror ofte at ungdommens sosiale verden er utenfor deres rekkevidde og kontroll, men egentlig stemmer ikke det helt. De har innflytelse, fordi skolene indirekte skaper forholdene for disse gruppene, sier Daniel A. McFarland, hovedforfatteren bak studien, i en pressemelding.

Mange elever – få valg

McFarland og forskergruppen hans så i sin studie at det var ved de store skolene gjengmiljøene var verst. Dette mener de ligger i de store valgmulighetene skolene tilbyr.

Alt fra hvor man sitter i klasserommet til hvem man jobber sammen med i timene, men også det store antallet elever, gjør at man lettere søker til det som føles kjent.     

I motsetning til de største skolene, var skolene som prioriterte akademisk styrke sjeldnere inndelt i lukkede vennegjenger. Lærerne på disse skolene hadde ofte større innflytelse på hvem elevene satt sammen med, og kontrollerte samtidig interaksjonene mellom elevene.

Dermed ble vennskapene ofte skapt med utgangspunkt i felles interesser, noe forskerne tror skyldes at elevene blir mer åpne for andre inntrykk når de blir satt sammen med ulike elever de ikke nødvendigvis ville oppsøkt selv.

Vet ikke hva som er best

McFarland understreker likevel at hovedmålet bak studien var å se om skolens organisering påvirket gjengmiljø blant elevene, og ikke for å se hvilken form for organisering som er best.

Forskeren tror at små eliteskoler som kun vektlegger akademisk framgang, i utgangspunktet kan ha en iboende segregering.

- Sannheten er at vi vet ikke hvilket type miljø blant ungdom som er best for unges sosiale utvikling, forteller han.

- Mest sannsynlig finnes det ikke noe enkelt svar. Det som fungerer bra for et sjenert barn trenger ikke virke like bra hos et mer utagerende barn, og det er ikke sikkert at noen av løsningene vil forberede dem godt til voksenlivet, avslutter McFarland.

Referanse:

McFarland, D.A. Network Ecology and Adolescent Social Structure. American Socciological Review (2014)

Kamera med ekstremt fargesyn

Sommeren 2003: Et Cessna småfly fra 1957 surret over Örebro i Sverige. Trond Løke fra firmaet Norsk Elektro Optikk (NEO) satt i baksetet, krøket over en dataskjerm. Foran skjermen lå en mørk boks ned mot gulvet i kabinen. En linse tittet ut gjennom en åpning i bunnen av flyet. Linsa så skog og jorder – og kanskje et kamuflert kjøretøy.

Det håpet i alle fall Løke. Den svarte boksen var firmaets prototyp av et kamera som kan se fargenyanser som øyet ikke ser, og finne gjenstander ut fra fargen på lyset de reflekterer.

Suksess i lufta, havari på bakken

Skjønt, det hyperspektrale kameraet lignet like mye på en skanner som på et kamera. Det tegnet linje for linje etter hvert som flyet gled framover, som når lyslista på bordskanneren glir over et ark.

Fly klarer ikke å holde en helt rett kurs. Den skannede bildestripa ble et slingrende spor over landskapet. Men et navigasjonssystem fra Forsvarets forskningsinstitutt (FFI) fulgte flyets ferd. Et dataprogram rettet ut sporet, og bestemte nøyaktig posisjonen til hvert billedpunkt.

Det var – og er – viktig for de militære oppdragsgiverne. Norsk Elektro Optikk sprang nemlig opprinnelig ut fra et fagmiljø på FFI, og samarbeidet mellom NEO og FFI har fortsatt.

–Vi fant kjøretøy på bakken, forteller Løke. –Flyturen var vellykket, men min Skoda kollapset ved Grums i Sverige på hjemturen, med brukket aksel.

–På togturen videre var det trangt, og vi måtte sette kassen med utstyret på høykant. Dermed lakk det svovelsyre fra bilbatteriene vi hadde brukt. Ikke helt ideelt på en togtur.

Finn bilen!

Utstyret overlevde turen, og noen måneder seinere var kameraet og forskerne i NEO klare for nye utfordringer. Forsvaret hadde plassert ut en bil i Lillestrøm. Fargenyansene i billakken var skannet på forhånd.

Også denne gangen klarte det hyperspektrale kameraet oppgaven, med hjelp av et analyseprogram fra FFI. Og datamaskinen klarte å finne bilen helt automatisk blant hundrevis av andre biler, hus og hager.

Startet med romprosjekt

–Prototypen ble utviklet fordi den europeiske romfartsorganisasjonen ESA ville utvikle slike kameraer for satellitter, forteller produktsjef Hallvard Skjerping.

–Penger fra dette prosjektet ble starten for hyperspektrale kameraer i NEO, selv om kameraene våre aldri har fløyet i rommet.

Ekte og kunstig plante

Hva er hemmeligheten bak et hyperspektralt kamera? Hvordan skiller det seg fra et vanlig kamera?

En enkel forklaring får vi fra Torbjørn Skauli på Forsvarets forskningsinstitutt (FFI). Han har bidratt i utviklingen av de hyperspektrale kameraene til NEO, og var også med på den aller første «heisaturen» til Örebro med havari i Grums og lekkasje av batterisyre.

–Vel hjemme sa vi til hverandre at dette legger vi lokk på. Det skaper dårlig stemning. Men nå, mange år etter, når teknologien har blitt en suksess, har vi deklassifisert den historien, for å si det sånn, ler Skauli.

–Netthinnen i øyet vårt og bildebrikken i et vanlig digitalkamera har bare tre typer lysfølere, for fargene rødt, grønt og blått, forklarer Skauli.

Øyet grovsorterer lyset i disse tre primærfargene, og blander andre farger ut fra dem. Et hyperspektralt kamera kan derimot finsortere lyset i hundrevis av adskilte fargenyanser for hvert enkelt punkt i bildet.

Skauli har et eksempel på hvordan hyperspektrale kamera kan skille mellom med ekte og kunstige planter.

For øyet og et vanlig kamera ser grønnfargen lik ut. Men når vi kan hente ut en adskilt fargenyanse, ser vi lettere forskjellen.

Finner legomann med data

Forskjellene er ikke alltid så lette å se som i dette eksempelet. Selv om vi kan sammenligne smale fargeområder fra det hyperspektrale kameraet, kan det være vanskelig, for ikke å si møysommelig og ofte umulig, for et menneske å myse seg gjennom alle fargeområdene for å finne interessant informasjon.

–Slike oppgaver egner seg mye bedre for datamaskiner enn mennesker, sier Skauli.

Dataprogrammet finner for eksempel en gjemt en grønn legomann. Øyet klarer dårlig å skille grønnfargene fra planten og legomannen fra hverandre, men dataprogrammet oppdager de små nyanseforskjellene i de hyperspektrale fargene, og får legomannen til å lyse opp.

–Vi utnytter også de nye prosessorene i grafikkortene som dataspill er så avhengige av, for å analysere hyperspektrale data raskere, faktisk uten ventetid, forteller Skauli.

Militær bruk

Men Forsvaret trenger ikke det hyperspektrale kameraet til NEO for å finne legomenn. Forsvaret er mer interessert i å finne ut hva som skjer ute i felten.

–Vi tror at hyperspektrale kameraer kan hjelpe dem som gransker bilder ved å vise hvilke områder som er mest interessante. Ikke minst kan man få mye ut av å lete etter endringer mellom to bilder som er tatt til forskjellig tid, forteller Skauli.

Hyperspektrale bilder kan for eksempel oppdage kjemiske stridsmidler. Men som så ofte før, kan militær forskning komme sivilister til gode.

Miljø, mineraler, Mars

Istedenfor å lete etter fiendtlig personell, kan redningsmannskaper lete etter savnede personer. Istedenfor å finne kjemiske stridsmidler, kan det samme utstyret finne miljøgifter eller algeoppblomstring i sjøen.

Forskjellige typer mineraler lyser også opp på hyperspektrale bilder. Det kan være nyttig for gruvedrift på jorda, og for forskere på andre planeter.

–For noen år siden var jeg med den amerikanske forskeren Mario Parente til Rio Tinto-gruvene i Spania med ett av våre kameraer, forteller Skjerping.

–NASA var interessert i å finne ut hvordan hyperspektrale kameraer kunne brukes på marskjøretøy for å finne interessante mineraler.

–Vi startet med oversiktsbilder, og så beveget vi oss nærmere og nærmere interessante områder, slik kjøretøyet på Mars kunne gjort, sier Skjerping.

Medisin, mat, malerier

Også syke mennesker kan få hjelp av hyperspektrale kameraer. Gjennomlysning av hender skal kunne avsløre leddbetennelse på et tidlig stadium. Sår som ikke gror, reflekterer andre farger enn sår som gror.

Et hyperspektralt bilde av et blåmerke kan avsløre hvor hardt det ble slått da blåmerket ble laget. Slike bevis kan bli viktig i straffesaker.

I industrien kan teknikken brukes til kvalitetskontroll av datakretser, legemidler og matvarer. Dataprogrammet vil raskt varsle om avvikende fargekurver fra produkter som ikke følger strenge standarder.

Slik som Trond Løke duvet over Örebro i et småfly i 2003, kan andre småfly i framtida sveipe over jord og skog. De hyperspektrale kameraene kan skille friske planter fra syke, og skille mellom forskjellige treslag.

Under varmere himmelstrøk kan de også kartlegge tropisk regnskog. Bilder tatt til forskjellig tid kan avsløre ulovlig hogst.

Det hyperspektrale kameraet har også vært brukt i Nasjonalgalleriet for å ta bilde av maleriet Skrik av Munch. Da kan fargespektrene avsløre hvordan bildet er overmalt i flere lag, eller finne skjulte detaljer.

Et hyperspektralt kamera fra NEO brukes også blant annet i Lovre i Paris for å finne ut hvilke fargestoffer maleren har brukt, slik at malerier kan restaureres til sin opprinnelige fargeprakt

Eksklusivt produkt

Fortsatt er hyperspektrale kameraer dyre, men Norsk Elektro Optikk samarbeider med FFI for å gjøre kameraene mindre, billigere, mer lysfølsomme, skarpere og raskere, kort sagt: bedre.

–Siden 2006 har NEO produsert hyperspektrale kameraer for salg, forteller Ivar Baarstad. Han var også med på den første flyturen i 2003, og er sammen med Trond Løke veteran i firmaet.

Produksjonslokalene er langt fra noen samlebåndsfabrikk. Hyspex-kameraene er nærmest håndlagede, men så selges det heller ikke flere enn rundt 20 av dem i året.

Fargeflate og bildekube

–Grunnprinsippet for kameraene er grovt sett de samme i dag som da vi startet utviklingen på slutten av nittitallet, sier Baarstad.

Det hyperspektrale bildet framkommer når kameraet sveiper over motivet, slik at linje legges etter linje. Hvert punkt i en enkelt linje spres ut i alle regnbuens farger på en bildebrikke.

Det kan skje som i en bordskanner, når den sveiper over et ark som skal skannes. Da monteres en forsatslinse på kameraet, for å kunne ta bilder av gjenstander på helt ned til tre desimeters avstand.

Skanningen kan også skje ved at et fly sveiper over et landskap, slik det skjedde over Örebro sommeren 2003 – eller i Bordeaux ti år seinere.

Enøyde Odin

I september 2013 ble nemlig NEOs nyeste hyperspektrale kamera Odin prøvefløyet.  Forsøkene skjedde i samarbeid med Tysklands svar på NASA, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, og et fransk forskningssenter for luft- og romfart, ONERA.  Disse forsøkene var i en helt annen klasse enn de første flygningene over Örebro.

–Vi brukte tre uker, mot en dag i Örebro. Flygningene kostet flere hundre tusen Euro, og vi var til sammen over 20 personer som deltok fra Norge, Tyskland og Frankrike, forteller Løke.

–Alt fungerte perfekt, og vi fikk til og med litt tid til vinsmaking i Saint Emilion, fortsetter han.

Flygningene var en del av det norsk-franske forsvarsprosjektet SYSIPHE. Samtidig som et fransk kamera ble prøvd ut, ble Odin koblet til et datasystem for sanntidsanalyse av bildene, utviklet i samarbeid mellom FFI og NEO.

–Vi kaller det Odin fordi han ifølge Den eldre Edda ofret ett øye for å kunne drikke av visdommens brønn. Vår Odin har også bare ett øye, i den forstand at det kan erstatte to tidligere kameraer, forteller Hallvard Skjerping.

Større fargeområde

Odin kan nemlig både se de synlige fargene – og det infrarøde lyset som øyet ikke kan se, bortenfor det røde i regnbuen.

–Infrarødt lys er spesielt nyttig i miljøovervåkning, for eksempel for å skille syke planter fra friske, sier Skjerping.

Inne i Odin sitter derfor to bildebrikker, en for synlige farger og en for de infrarøde. De må dele på lyset fra Odins ene øye av linser og speil.

–Derfor må optikken i Odin være stor og lyssterk. Kameraet veier 80 kilo, sier Skjerping. Odin inneholder også de siste forbedringene som forskerne i NEO har klart å utvikle, blant annet datakorrigeringer av optiske feil på bildebrikken.

–Målet er å utvikle et system som både kan brukes til militær etterretning og for forskning, sier Skjerping.

Mini-Odin og nye markeder

–Vi arbeider også med å lage en mini-ODIN, fortsetter han. –Den skal ikke veie mer enn at den kan monteres på ubemannede fly.

Og Trond Løke er fortsatt ute og flyr, denne gangen i Kina. I et gammelt propellfly som ser ut til å ha overlevd annen verdenskrig har han gitt opplæring i bruk av et hyperspektralt kamera for nye kunder i et nytt og voksende marked.

Lenker:

Om hyperspektral forskning på nettsidene til firmaet Norsk Elektro Optikk

SYSIPHE, pdf om prosjektet

Tomorrow´s intelligence systems, om prosjekt SISYPHE fra det franske firmaet ONERA

Mario Parente: Simulating a Mars mission for the identification of samples of high mineralogical interest using a portable imaging spectrometer, abstract av artikkel lagt fram på høstmøtet til American Geophysical Union, 2011, The Smithsonian/NASA Astrophysics Data System

Hans Ole Ørka: Klassifisering av treslag ved hjelp av ulike datakilder, presentasjon fra Norges miljø- og biovitenskapelige universitet, 2011 (pdf).

Holger Lange og Svein Solberg: Forest Reflectance Modelling of Hyperspectral Data, ForestSat, november 2007

E. Olsen et.al: Spectral and spatially resolved imaging of photoluminescence in multicrystalline silicon wafers, Applied Physics Letters, Volume:99  Issue: 1, 11. juli 2011, DOI 10.1063/1.3607307

Slik virker et hyperspektralt kamera

Rødt, grønt og blått

Hvitt sollys inneholder grovt sett like mye av alle farger. Det kan vi se når en regnskur bryter sollyset i en regnbue.  Men hvor mange forskjellige farger kan vi egentlig se?

En vanlig bildebrikke i et digitalt kamera ligner øyet vårt. Både bildebrikken og øyet har bare tre forskjellige typer lysfølere, for fargene rødt, grønt og blått, slik de tre stiplede linjene viser.

Når lyset av disse tre primærfargene blandes, ser vi det som andre farger. Rødt og grønt kan for eksempel blandes til gult. I den lille fargesirkelen er det vist hvordan rødt, grønt og blått blandes tilbake til hvitt i øyet og kameraet.

Ser ikke den lille forskjellen

Når hvitt sollys skinner på et grønt materiale, blir det blå og det røde lyset sugd opp. Det grønne lyset, derimot, blir reflektert. Derfor ser materialet grønt ut. Men denne grove fargeblandingen klarer ikke å skjelne mellom alle fargenyanser.

Her er to forskjellige grønne materialer. De reflekterer ikke lyset helt likt. Verken øyet eller et vanlig kamera klarer å se denne lille forskjellen. De to materialene ser ut til å ha samme farge.

Over hundre fargeområder

Et hyperspektralt kamera er ikke bare følsomt for de tre fargene rødt, grønt og blått. Det kan skille mellom mange flere smale fargeområder, minimum ti forskjellige, men ofte over hundre.

Dataprogrammer finner forskjellene

Forskjellene kan være ganske små. Selv om vi kan hente ut smale fargeområder fra det hyperspektrale kameraet, kan det være vanskelig, for ikke å si møysommelig og kjedelig, for et menneske å se gjennom alle fargene.

Slike oppgaver egner seg mye bedre for datamaskiner enn mennesker. Datamaskinene kan sammenligne bildene, punkt for punkt, i alle de forskjellige fargene. Så kan de bruke statistikk for å finne avvik. Har noen av bildepunktene en spesielt sær fargesammensetning, som skiller seg ut? Disse er ofte interessante.

Dataprogrammet kan lage et bilde der avvikende områder lyser opp på skjermen. I dette bildet er planten nest lengst til høyre kunstig. I dataanalysenav de hyperspektrale fargene lyser den kunstige planten opp i rødt .

Skauli fra Forsvarets forskningsinstitutt og forskerne i Norsk Elektro Optikk har utviklet programmer for de nye prosessorene i grafikkort som dataspill er så avhengige av.  Slik kan dataanalysen skje i sanntid.

Kamera med fargehjul

Noen hyperspektrale kamera bruker et hjul med forskjellige fargefiltre som snurrer foran et vanlig kamera for å skille fargenyansene fra hverandre. Denne metoden kan være brukbar i spesielle tilfelle, men tar lang tid for hvert bilde, og gir ikke så mange fargenyanser.

Kamera som skanner

Kameraene som FFI og Norsk Elektro Optikk har utviklet, arbeider mer som en skanner enn som et vanlig kamera. Bildet bygges opp linje for linje, som når lyslista beveger seg over et ark i en bordskanner.

Det kan skje som i bordskanneren, ved at kameraet sveiper over et motiv på liten avstand. Da monteres kameraet i et motorisert stativ med en forsatslinse for å kunne ta bilder helt ned til noen centimeters avstand. Da kan kameraet se detaljer helt ned til femtidelen av en millimeter.

Bevegelsen kan også skje ved at et fly skanner over et landskap i jevn flukt framover. Ujevnheter i flyretningen kan registreres med GPS og fjernes i et dataprogram etterpå.

Speil, gitter, linse

Lyset fra det som skal fotograferes, går først inn i et hulspeil. Det fungerer på samme måte som en linse, og fokuserer bildet.

Der bildet fokuseres, sitter ikke en bildebrikke. Isteden er det en smal spalte, som slipper igjennom bare en og en linje som skal skannes.

Den ene linja av bildet går videre til et annet hulspeil, som gjør lysstrålene parallelle igjen. Så går de gjennom en plate med et fint gittermønster. Gittermønsteret sprer lyset i alle regnbuens farger, akkurat som et glassprisme.

Fordelen med gitteret er at fargene blir jevnt spredd. I et prisme blir de røde fargene spredt bredere ut enn de blå. Dermed blir ikke nøyaktigheten like stor for alle farger. Spredningen forskyves også hvis trykk og temperatur forandrer seg.

At et gitter kan spre fargene, kan vi også se ved å holde opp en CD eller en DVD mot lyset. De små gropene i plata vil lage regnbuemønstre, som i gitteret.

Etter gitteret går lyset gjennom en linse som retter opp små feil. Så treffer de en bildebrikke.

Linje, flate, kube

Denne bildebrikken fungerer ikke som en vanlig bildebrikke. Langs den vannrette retningen ser bildebrikken hvordan lyset varierer langs den tynne linja som er skilt ut.

Langs den loddrette retningen er hvert punkt spredd ut i alle regnbuens farger. Alle punktene på bildebrikken i denne retningen sikrer at regnbuen kan deles inn i like mange adskilte, smale fargebånd.

Bildebrikken tegner altså bare en linje, men hvert punkt på linja er spredd ut i mange forskjellige farger, slik at det alt i alt blir en flate.

Det hyperspektrale bildet framkommer først når linje legges etter linje. Da blir fargeflaten fra en linje utvidet til en kube.

Forbedringer

Dette grunnprinsippet er brukt i alle kameraene som er utviklet av Norsk Elektro Optikk og FFI, helt fra de første på 1990-tallet til de nyeste. Men teknologien er forbedret.

Bedre bildebrikker har gitt bedre oppløsning ved lavere belysning. Kameraene kan også skanne flere bildelinjer i sekundet, opptil 700. Det betyr at skanninger kan gjøres raskere.

Raskere datamaskiner har også gjort det mulig å forbedre den korrigeringen som tidligere bare ble gjort i linsa etter fargegitteret. Dataprogrammer kan nå etterkorrigere det som kommer ut av bildebrikken.

Kilder:

Torbjørn Skauli, Forsvarets forskningsinstitutt, Hallvard Skjerping, Norsk Elektro Optikk.

- Viktig med hudkontakt rett etter keisersnitt

Dersom mor og barn får hudkontakt nesten umiddelbart etter fødselen, kan det bidra til å gjøre amming enklere og redusere stress og gråting.

Men når barnet fødes med keisersnitt, er det ikke alltid anledning til å gjennomføre denne kontakten, på grunn av ulike komplikasjoner forbundet med inngrepet.  

Nå vil forskere finne nye løsninger som gjør den umiddelbare hudkontakten mulig for alle fødende.

Ideelt tidspunkt

Hudkontakten kan være til stor hjelp for å igangsette amming, noe kvinner som har tatt keisersnitt ofte sliter med. 

Men å gjennomføre slik kontakt, kan være vanskelig. Etter et inngrep som keisersnitt, kan det sterile utstyret komme i veien, eller mor kan være mentalt utslitt etter smertestillende medisiner.

Men forskere mener den umiddelbare hudkontakten er så viktig, at slike hindringer må fjernes, på en forsvarlig måte.

Sykepleiere kan hjelpe

- Fordelene hudkontakt gir i forbindelse med amming er så godt kjent, at å utvide en slik praksis til keisersnitt-fødsler bare er en naturlig forbedring for medisinsk praksis og pasienthelse, sier Lynn Erdman i en pressemelding.

Erdman har nylig gjort en studie av hvordan hudkontakten oppleves blant nybakte mødre.  

De som fikk oppleve den direkte kontakten, meldte blant annet at de blant annet følte mindre bekymring for barnets helse, enn når de tidligere hadde født uten å få den umiddelbare kontakten.

I en artikkel i tidsskriftet Nursing for Women’s Health, oppfordrer forskerne helsearbeidere til å fremme hudkontakten mellom mor og barn. Det mener forskerne at de kan gjøre ved å for eksempel identifisere ulike hindringer som står i veien for praksisen.

Referanse:

Moran-Peters, A.J. (et.al) A Quality Improvement Project Focused on Women’s Perceptions of Skin-to-Skin Contact After Cesarean Birth. Nursing for Women’s health (2014)

Barn gir ikke mer sykefravær

Hva betyr det for kvinners helse og sykefravær å få barn? Det har forskere ved Frischsenteret på Universitet i Oslo undersøkt.

Hovedkonklusjonen i studien er at det å få barn ikke fører til økt sykefravær – hverken på kort eller lang sikt. Det fører heller ikke til mer trygd eller økt dødelighet blant kvinner.

– Vi finner ingen indikasjoner på at det gir dårligere helse for kvinner å få barn, forteller Simen Markussen, forsker ved Frischsenteret.

Barn er bra for lavt utdannede

Men samtidig finner forskerne en interessant forskjell mellom kvinner med lav og høy utdannelse.

Kvinner med lav utdanning går i mindre grad tilbake til arbeid etter barnefødsler. Det later til å gi dem bedre helse på lang sikt.

Kvinner med høy utdanning går oftere tilbake til arbeid etter at de er ferdig med fødselspermisjonen. De får ikke dårligere helse av det. Men de får heller ikke positive helsegevinster ut av barnefødsler, slik en god del lavutdannede kvinner kan få.

– Det er svært interessant at vi finner disse forskjellene i helsegevinster mellom kvinner med ulikt utdanningsnivå, mener forskeren.

Barnefødsler og dobbeltarbeid

Kvinner har nå 70 prosent høyere sykefravær enn menn i Norge, viser ny forskning.

At kvinner har arbeid både hjemme og på jobb – den såkalte dobbeltarbeidshypotesen – blir ofte brukt i et forsøk på å forklare den store kjønnsforskjellen i sykefraværet.

– Denne studien gir ingen holdepunkter for at dobbeltarbeid er årsaken til kvinners høyere sykefravær. Tvert i mot har vi jo funnet at barn ikke øker kvinners fravær, sier Markussen.

Forskningen er basert på store dataregistre fra Statistisk sentralbyrå hvor nesten alle norske kvinner er med.

Bra eller dårlig å få barn?

Også tidligere er det gjort forskning på sammenhengen mellom å få barn og mødrenes helse. Denne forskningen har pekt i forskjellige retninger.

Noen forskere har pekt på at kombinasjonen av barn og arbeid kan gi kvinner dårligere helse, på grunn av økte belastninger.

Andre har funnet positive helseeffekter av å få barn for kvinner. Har du flere roller i livet, både som yrkesaktiv og som mor, kan det gjøre deg mindre sårbar for negative opplevelser. At du har flere roller kan også styrke selvtilliten din og følelsen av å være verdt noe.

Kvinners dobbeltarbeid

Hypotesen om at kvinner er utsatt for større belastninger enn menn – fordi de må kombinere lønnsarbeid og ubetalte omsorgsoppgaver, har vært svært sentral i den sosiologiske drøftingen om likestillingsutfordringene som kom etter at kvinnene inntok arbeidslivet.

Det er åpenbart at kvinner på 1970- og 80-tallet fikk en økt totalbelastning.

Men siden den gangen er det ført likestillingskamp både i hjemmene og på arbeidsplassene. Nå får mange mødre betydelig avlastning i omsorgen for egne barn. Menn gjør også mer husarbeid.

I tillegg er tilbudet om barnehager og skolefritidsordninger blitt mye bedre.

Nok en viktig utvikling som ofte blir glemt, er at ny teknologi har gjort hjemmene våre mer lettstelte.

Komplisert å forske på

Å forske på sammenhengen mellom barn og kvinners sykefravær byr på flere utfordringer. For eksempel er det vanligere blant kvinner med lav utdanning å ikke være i jobb de første årene etter at barnet er født. Noe som naturlig nok gjør det vanskeligere å sammenligne sykefraværet deres med høyere utdannede kvinner.

– Vi har forsøkt å løse denne utfordringen gjennom å bruke en annen innfallsvinkel til denne forskningen. Metoden vi har brukt er svært anerkjent å bruke når vi studerer effekten av det å få barn, sier Markussen. 

Det viser seg at mange par ønsker seg både gutt og jente. De som får to gutter eller to jenter vil oftere forsøke å få et tredje barn. Siden kjønnet på de første barna er tilnærmet tilfeldig bestemt, vil det være omlag 50 prosent sannsynlighet for at en har to barn av samme kjønn eller ett av hver.

– Dette gir oss et slags lotteri der vi kan sammenligne foreldrene til to gutter eller to jenter med dem som har en av hver, siden de første oftere får barn nummer tre, sier Markussen.

Mer syke med tredje barn

Forskerne ved Frischsenteret fant at norske kvinners barnerelaterte sykefravær øker noe på kort sikt. Men når de dykket ned i dataene på norske kvinner, så de at dette skyldes at kvinner som får sitt tredje barn er mer syke under graviditeten.

Siden forskerne har kunnet se på norske kvinners sykefravær etter barnefødsler over hele perioden fra 1970 til 2010, kan de uttale seg om langtidseffekter. Og hovedkonklusjonen er altså at de ikke ser noen negativ effekt av barnefødsler på sykefravær, bortsett fra trebarnsmødres korttidsfravær.

Når det gjelder lavt utdannede kvinner, finner forskerne tvert imot at denne gruppen blir mindre syke av å få flere barn. De får også noe lavere dødelighet og lavere uføregrad.

– Kvinner med lavere utdanning tar en roligere start i småbarnsfasen enn kvinner med høy utdanning. Kanskje er det årsaken til at barn gir lavt utdannede kvinner bedre helse på sikt, antyder Markussen.

Forblir en hypotese

Arnstein Mykletun forsker på sykefravær ved Folkehelseinstituttet. Han er de siste månedene flere ganger blitt trukket inn i debatten om kvinners høyere sykefravær.

Mykletun mener forskningen til Simen Markussen er et elegant forsøk på empirisk testing av hypotesen om kvinners dobbeltarbeid.

– En bredt sammensatt forskergruppe med blant annet ti professorer fra samfunnsfag, medisin og psykologi konkluderte for et par år siden med at dobbeltarbeidshypotesen som forklaring på kvinners høyere og økende sykefravær, fortsatt bare er en hypotese, forteller Mykletun.

– Det har vist seg svært vanskelig å empirisk teste denne hypotesen.

Mykletun forteller at det også finnes observasjoner som stiller spørsmål ved om hypotesen virkelig er relevant for å forklare de siste årenes økning i kjønnsforskjell i sykefravær.

– Kvinners inntog på arbeidsmarkedet flatet ut omkring 1987. Tidsbruksundersøkelser viser at kvinner bruker stadig mindre tid på husarbeid og omsorgsoppgaver. Menn bruker mer tid.

– Kvinners arbeidstid har heller ikke økt mye i senere tid. Dobbeltarbeidshypotesen sliter da med å forklare hvorfor kjønnsforskjellen i sykefravær fortsetter å øke.

Smart testing gir svar

En grunn til at det har vært så vanskelig å teste dobbeltarbeidshypotesen, er at man ikke uten videre kan sammenligne kvinner som får barn med kvinner som ikke får det.

Sistnevnte gruppe er nemlig svært sammensatt. Den består delvis av svært ressurssterke kvinner med høye karriereambisjoner. Men det kan selvsagt også være uheldige omstendigheter som fører til at kvinner ikke får barn.

– Forfatterne av denne artikkelen har på en smart måte klart å omgå dette seleksjonsproblemet, slik at de kan teste om det å få flere enn to barn fører til økt sykmelding, uføretrygd og død, mener Mykletun.

Referanse: 

Simen Markussen. Distangling absence patterns. Forskningsrådet, 2014. Sammendrag