Forskarna kan förutse brokollapser från rymden

Det var den 14 augusti 2018 som en cirka 200 meter lång sektion av Morandibron i Genua plötsligt gav vika och tog med sig ett 40-tal bilar i raset. 43 människor dödades. I slutet av juni sprängdes resterna av motorvägsbron – men problemet är tyvärr större än en misslyckad 60-talskonstruktion. Under de senare åren har Italien drabbats av flera broras, bland annat vid flygplatsen i Bologna – och så sent som fjol dog två personer när en motorvägsöverfart kollapsade nära Ancona.

Men nu är ett övervakningssystem på gång där man genom observationer från rymden kan identifiera broar som är på väg att fallera. Experter från Nasas Jet Propulsion Laboratory har slagit sig samman med ingenjörer vid University of Bath. De kombinerar data från en ny generation satelliter med en sofistikerad algoritm för att beräkna förändringarna.

Använder sig av syntetisk aperturradar

Teamet utnyttjar dels data från den italienska rymdmyndigheten ASI:s Cosmo-Skymed-satelliter, rymdbaserad radar som används för militärt och civilt bruk – samt den europeiska rymdmyndighetens Sentinal-1A och 1B. Genom att använda mätpunkter från många satelliter kan syntetisk aperturradar (SAR, en typ av radar där ett flertal radarbilder sammanställs) användas för att bygga 3d-bilder av broar eller andra byggnader, och exaktheten har tagit ett rejält kliv.

– De satelliter som vi tidigare testade i den här forskningen kunde skapa radarbilder med en exakthet på omkring en centimeter. Nu kan vi använda data som ger en exakthet inom en millimeter – och kanske till och med ännu bättre om förhållandena är de rätta. Skillnaden är som att byta till en ultra-hd-tv. Nu har vi den detaljrikedom som krävs för att effektivt kunna övervaka byggnader, säger forskaren Giorgia Giardina på University of Bath hemsida.

Dagens existerande övervakning med utplacerade sensorer kan bara skicka data från specifika mätpunkter, medan satellitövervakningen ger information om hur hela konstruktionen rör sig – i nära nog realtid. Exaktheten är oöverträffad och kostnaderna är samtidigt låga. Tekniken kan användas för att övervaka alla typer av stora infrastrukturprojekt, och även mäta förändringar vid arbeten som sker under mark.

Kunde se att bron var på väg att rasa månader i förväg

Teamet har verifierat sin metod genom att studera 15 års satellitbilder av Morandibron. Redan flera månader innan kollapsen kunde man se en tendens till att konstruktionen hade börjat vrida sig. Resultatet av deras granskning publicerades i den vetenskapliga tidskriften Remote Sensing.

– Vi har bevisat att det går att använda det här verktyget, specifikt kombinationen av olika data från satelliter tillsammans med an matematisk modell, för att upptäcka tidiga tecken på kollaps eller deformation, säger Giorgia Giardina.