Slovenska tehnologija na poti proti Antarktiki

Raziskovalna ladja Laura Bassi je polarni ledolomilec razreda A vrste PC5, v lasti inštituta Istituto Nazionale di Oceanografia e di Geofisica Sperimentale (OGS). Zagotavlja raziskovalno in logistično podporo italijanskim polarnim odpravam. Med odpravami lahko na ladji vključno s posadko deluje 72 oseb. Sodelavci UL FPP, UL FE ter Inštituta Jožef Stefan so si v četrtek, 24. julija ogledali raziskovalno ladjo, ki so jo v pristanišču v Žavljah (it. Zaule ali Aquilinia) vzdrževalci in opremljevalci pripravljali na začetek 41. italijanske polarne odprave. Pred ogledom je direktor OGS iz Trsta dr. Franco Coren predstavil projekt in cilje, v nadaljevanju pa so sledili pogovori o možnostih sodelovanja, saj UL FPP premore opremo, pooblastila, znanje za usposabljanje pomorščakov, skupaj z drugimi članicami UL pa si želi skupnih raziskav.

Pritrjevanje širokopasovne antene na ograjo ladje.

Naprava prvič na Antarktiko

Oktobra 2024 je ladja odplula z opremo, ki jo je zgradila in vgradila združena ekipa UL FE in UL FPP. Pobudo za dogovore o sodelovanju z OGS je dal sodelavec z UL FPP kap. Valter Suban in v začetku septembra 2024 organiziral srečanje na daljavo z italijanskimi kolegi. Dovolili so vgradnjo sprejemnika GNSS, ki razen priključka na energetski sistem ladje deluje neodvisno od njihovih naprav in omrežij. Sprejemnik GNSS s pomnilnikom je po dogovorih z doc. dr. Francem Dimcem in dr. Matejem Bažcem z UL FPP ekspresno načrtal, nakupil dele, sestavil in preizkusil dr. Aljaž Blatnik iz Laboratorija za sevanje in optiko UL FE. Izkušena ekipa z dr. Dejanom Žagarjem z UL FPP in Lukom Zmrzlakom z UL FE ga je že konec septembra vgradila na ladjo. Sprejemnik ima v nepredušni in trdni plastični škatli vgrajeno celo lastno gretje, da elektronika kljub zunanjemu mrazu lahko deluje na želeni temperaturi. Na morju že preizkušeno anteno so prispevali z UL FPP.

Na plovbo pripravljeni sprejemnik GNSS s pomnilnim vezjem.

Rezultati včasih presežejo načrte

V sklopu uvodoma predstavljenega obiska na ladji je bilo izvedeno kratko poročanje kolegom iz OGS o rezultatih meritev s sprejemnikom GNSS, vgrajenim na ladjo Laura Bassi med 40. polarno odpravo. Med oktobrom 2024 in aprilom 2025 je namreč sprejemnik stalno beležil opazovanja satelitov konstelacij GPS, Galileo in Beidou v področju L1, vključno s pozicijo in časom, metapodatke satelitov, diagnostiko radijsko frekvenčnega vhodnega dela sprejemnika, rezultate spektra prejetega signala ter tudi sporočila povratne povezave Galileo za iskanje in reševanje (QR koda 2). Iz kombinacije teh podatkov je bilo na različnih območjih vzdolž poti zaznanih več različnih vrst motenj signalov GNSS. Skupaj dve uri trajajoča obdobja opaženih motenj predstavljajo sicer le 0,042% časa celotne odprave, ampak motnje so bile popolnoma nepričakovane, prepluta območja so namreč v delih sveta, kjer ni političnih kriz in so nezanimivi za spletne platforme, ki ponujajo zgodovino motenj satelitsko podprte navigacije po celem svetu. Ko pa posadka izvaja pomembne znanstvene raziskave, na primer beleži geofizikalne procese pod antarktičnim morskim dnom, kot jih je med manevri na sliki 1, položaj raziskovalnih instrumentov pa natančno določa satelitsko podprt sistem, so lahko izmerjeni rezultati bistveno manj zanimivi, če jim manjka zanesljiv podatek o lokaciji.

Zabeleženi podatki GNSS oktober 2024 - april 2025 (QR koda 2)

Pričakovali so, da se bo z večanjem geografske širine sprejeta moč satelitskih signalov zmanjševala, zaradi plovbe v času po maksimumu aktivnosti Sonca bi bili veseli zaznave učinka sončevega vetra, nepričakovano pa so naleteli na motnje (QR koda 1). Poleg opravljanja geofizikalnih in oceanografskih raziskav OGS je na njenem krovu v okviru projekta Beyond EPICA zapustil Antarktiko doslej najstarejši kos antarktičnega ledu - prepeljali so ga v Evropo.

Manevre ladje ob obali Antarktike si lahko izrišete sami iz javno dostopne zbirke podatkov OGS (QR koda 1).

Podatki o plovbah Laure Bassi (QR koda 1)

Naprava že drugič na Antarktiko

V začetku oktobra je ladja iz Trsta odplula na 41. polarno odpravo z izboljšano različico sprejemnika in z anteno z večjo pasovno širino, kot jo je imela lani uporabljena, ki je brez očitnih sprememb delovala v antarktičnem poletju za kratek čas pri nepričakovanih -25 °C, kar na Sliki 1 prikazuje barva trajektorije premikov ladje Laura Bassi med 7. in 21. februarjem. Razpon izmerjenih temperatur zraka znaša od najtemnejše modre, ki ponazarja vrednosti pod - 20 °C, do najsvetlejše pri 0 °C. Avtorji z UL FE in UL FPP so v sodelovanju z dr. Blažem Bertalaničem z IJS pripravili in poslali uredništvu znanstvene revije Scientific Data, založbe Nature povzetek poročila o zaznavah motenj v javno dostopni zbirki podatkov GNSS in tudi že odgovore na vprašanja iz prve recenzije.