Airbus, Easyjet ja Nicarnica Aviation ovat yhteistyössä kehittäneet tuhkapilvien väistöjärjestelmän. Uudenlaisen AVOID-sensorikonseptin avulla on mahdollista havaita ilmakehässä olevat tuhkapilvet sekä arvioida niiden pitoisuudet.

Kokeiden aikana kehitysryhmä onnistui luomaan Biskajanlahden ylle keinotekoisen tuhkapilven pudottamalla tonnin verran vulkaanista tuhkaa Airbus A400M-kuljetuskoneesta 9000-11000 jalan korkeudessa (video alla). Tuhkapilven pitoisuuksien mittaukset tehtiin lentämällä Düsseldorfin yliopiston Diamond DA42 -pienkoneella pilven ympärillä.

Seuraavaksi pilveä kohti lennettiin AVOID-sensorilla (Airborne Volcanic Object Imaging Detector) varustetulla A340-300-matkustajakoneella. Laitteisto havaitsi tuhkapilven 60 kilometrin etäisyydeltä ja arvioi sen tuhkapitoisuuden oikein pienkoneella saatuihin vertailuarvoihin.

“Työryhmä on juuri suorittanut ainutlaatuisen tieteellisen kokeen, joka osoittaa AVOID-sensorin havaitsevan pienetkin tuhkapitoisuudet ilmakehästä. Työ on hieno esimerkki tieteen ja teollisuuden tekemästä yhteistyöstä”, juhlisti AVOID-teknologian keksijä tohtori Fred Prata.

Vuoden 2010 purkautuneen Eyjafjallajökullin purkauksesta kerätyn tuhkan avulla luotu tuhkapilvi oli 600-800 jalkaa korkea ja sen läpimitta oli noin 2,8 kilometriä. Aluksi pilvi oli näkyvä myös paljaalle silmälle mutta pian se muuttui vaikeasti havaittavaksi.

AVOID-sensori havaitsee tuhkapilven ja mittaa sen tiheyden välillä 0,1 - 1 g m-2 ja  tuhkapitoiduuden välillä 100 - 1000 µg m-3. Arvot vastaavat vuonna 2010 tapahtuneen Eyjfjallajökullin tulivuoden purkauksen aikana saatuja havaintoja tuhkapilvistä.

AVOID-järjestelmää voidaan verrata säätutkaan. Nicarnica Aviationion tohtori Fred Pratan kehittämä järjestelmä hyödyntää infrapunateknologiaa, joka muodostaa kuvia tilanteesta lentäjille ja lentoyhtiön toimintokeskukseen. Kuvien avulla lentäjät näkevät tuhkapilven 100 kilometrin päästä 5 000–50 000 jalan korkeudessa ja pystyvät näin muuttamaan reittiään.

Maan pinnalla lentokoneista saatavasta tiedosta voidaan muodostaa tarkka käsitys tuhkapilvestä, jolloin ilmatilaa ei tarvitse sulkea turhaan tuhkattomilta alueilta.

”Islannin tulivuoret luovat jatkuvan uhan lentoliikenteelle, joten olemme ilahtuneita tämän innovatiivisen kokeilun tuloksista. Ratkaisun löytäminen on lentoyhtiöille elintärkeää  ettemme enää kohtaisi kevään 2010 tapahtumia, jolloin koko Euroopan lentoliikenne pysähtyi useiksi päiviksi”, kommentoi Easyjetin insinööritoimiston johtaja Ian Davies

”Tämä on harppaus kohti viimeisiä järjestelmän viimeisiä muutoksia ennen sen vientiä tyyppihyväksyntäprosessiin. Easyjet aloittaa nyt työn rakentaakseen irroitettavan sensoriyksikön osaan sen laivastosta vuoden 2014 loppuun mennessä”, valottaa Davis tulevaa.

”Airbus on 40 toimintavuotensa aikana tukenut useita itsenäisiä ja yhteistyössä kehitettyjä teknologisia hankkeita. Nyt AVOID:n kanssa osoitamme että tuhkapilven tunnistuskonsepti toimii. Analysoimme seuraavaksi kaiken keräämämme tiedon tehdystä kokeesta”, sanoi Airbusin insinööritoimiston johtaja Charles Champion.

Tutkimusryhmään kuuluva Nicarnica Aviation AS on norjalainen yhtiö, joka on erikoistunut infrapuna- ja ultraviolettimittausteknologioihin. Düsseldorfin ammattikorkeakoulun ympäristömittaustekniikoiden laboratoriolla on puolestaan useiden vuosien kokemus ilmansaasteiden spektroskopisesta mittaamisesta.

Viime vuosina tiimi on keskittynyt tulivuoritutkimukseen ja erikoistunut tutkimuslentoihin tulivuorien luona. Tiimi pystyy lentämään suurissakin tuhkapitoisuuksissa ja on tehnyt paljon mittauksia Eyjafjallajökull-, Grimsvötn-, Etna-, Stromboli- ja Sakurajima-tulivuorten purkauksissa.

Islannin tulivuoret jatkuva uhka

Islannissa tapahtuu tulivuoren purkaus keskimäärin joka viides vuosi. Kun tuulet puhaltavat luoteesta, kulkeutuu tuhka kohti Eurooppaan kuten tapahtui vuoden 2010 Eyjafjallajökullin purkauksen yhteydessä.

”Oli sattumaa ettei vastaavaa tapahtunut aiempien vuosien 1970 ja 2010 välillä sattuneiden purkausten yhteydessä vaan tuulet olivatkin etelän puolelta, joka kuljetti tuhkapilvet pois Euroopasta”, kommentoi tulivuoritutkija Magnús Tumi Gudmundsson Islannin geotieteiden instituutista.

"Islannin kaksi aktiivisinta tulivuorta Hekla ja Katla eivät ole purkaantuneet pitkään aikaan, joten niiden voidaan katsoa olevan valmiita purkautumaan. Milloin ja missä seuraava purkaus tapahtuu on mahdotonta ennustaa. Varmaa on, että purkaus tulee”, Gudmundsson päättää.