I en ny artikkel publisert i Nature presenterer teamet bak «Airborne Volcanic Object Imaging Detector – AVOID» resultatene av et eksperiment utført over Atlanterhavet i 2013. Der viste de at AVOID kan oppdage og kvantifisere vulkansk aske i en kunstig askesky.
Luftbårne askepartikler er en kjent fare for luftfarten. Siden partiklene er for fine til at de kan oppdages med det blotte øye eller via radar om bord i flyene, har det så langt ikke vært mulig for kommersiell luftfart å detektere aske i luften under flygning.
Holder flyene i lufta
Eyjafjallajökull-utbruddet på Island i 2010 viste at de økonomiske og samfunnsmessige konsekvensene av vulkansk aktivitet kan være svært høye. Ergo er det å finne måter å identifisere luftbåren vulkansk aske på, og dermed holde luftrommet åpent og flyene i lufta, viktig.
Dr. Fred Prata fra Nicarnica Aviation, et spin off-selskap fra NILU, har designet og bygget en bi-spektral, hurtigprøvetakende infrarød kameraenhet (AVOID). Hensikten var å tilby teknologi som kan monteres på kommersielle fly, og brukes til å oppdage vulkansk aske på avstander på mer enn 50 km fremover. Et slikt varsel gir tilstrekkelig tid til å endre flyets kurs og dermed unngå askeskyen.
Ett tonn aske i atmosfæren
Den siste testen av kameraet skulle foregå over Biscayabukta i mars 2013.
– Vi brukte tre forskjellige fly under forsøket, forklarer doktorgradsstipendiat Andreas Vogel ved NILUs avdeling for atmosfære og klima.
– Hovedflyet, som fraktet og slapp ut 1000 kilo aske, var et Airbus A400M testfly. Det ble fulgt av et Diamond Airborne Sensing-fly (DA42-MPP) utstyrt med en optisk partikkelteller. I dette flyet satt jeg, og vår oppgave var å verifisere AVOID-målingene ved å fly inn i askeskyen og måle mengden askepartikler.
Etter at asken ble sluppet ut av hovedflyet, dannet det seg en ca. to km bred og tolv km lang askesky. Innen 30 minutter etter at askeskyen ble sluppet ut, fløy det tredje flyet – det som hadde med seg AVOID-instrumentet – mot skyen fra ca. 80 km avstand i en høyde på 15.000 fot. Når flyet kom ca. 20 km fra der asken befant seg, snudde det. Til sammen ble det gjennomført fire flyvninger i ulike høyder mot askeskyen, for å filme asken ovenfra, langs midtaksen og nedenfra.
AVOID klarer jobben
Forsøket ble gjennomført for å vise at AVOID-systemet er i stand til å oppdage vulkansk aske under kontrollerte forhold, og for å kamerasensorene mot instrumenter som målte inne i selve skyen, forklarer Vogel. – Det vi fant ut var at det var godt samsvar mellom målingene i skyen med det AVOID-målingene viste på avstand. Med andre ord, vår test av fjerndeteksjon av vulkansk aske fra et test-langdistansefly var en suksess.