Hvordan skjule mennesker og stridsvogner

Bjørk er en nøkkel

De to har arbeidet spesielt mye med noe så dagligdags som bjørk. Lauvet fra dette treet forteller dem veldig mye om hva de må lete etter, i jakten på bedre kamuflasjeløsninger. Bare et tynt lag lauv – eller noe som likner på det – kan i prinsippet skjule svært store fysiske gjenstander.

– Det handler om lys, og det handler om sensorer. Øyet vårt er også en sensor, men med begrenset evne til å oppfatte alt det som teknisk utstyr kan se, forteller Mikkelsen.

– I studiene våre har vi undersøkt om kamuflasjemateriell klarer å etterligne naturen, og da spesielt bjørkeblader.

– Hvorfor bjørk?

– Bjørkeblader utgjør en stor del av naturbakgrunnene som Forsvaret opererer i. Derfor er det naturlig å etterligne egenskapene til bladene. Slik kan det utvikles kamuflasje som er vanskelig for sensorer eller kameraer å skille fra bakgrunnen.

De har vært mye ute i felt. Her har de to forskerne rigget seg til med både vanlige kameraer og slike som fanger opp det infrarøde spekteret, det vil si lys vi mennesker ikke kan se. Fotomotivet er altså bjørkelauv.

– Vi undersøkte hvordan lys vekselvirker med lauv og kamuflasjemateriell. Vi ville vite hvor mye av innkommende lys som blir reflektert, absorbert og transmittert (sendt gjennom) ved ulike bølgelengder, fra ultrafiolett via synlig lys til infrarødt. Vi har blant annet sjekket hvor mange lag med blader som er tilstrekkelig for å ikke bli oppdaget av sensorer, under ulike forutsetninger. 

Signaturer og spektre

Forskerne snakker om et landskaps signatur. Innkommende sollys reflekteres ulikt, avhengig av hvor du er. De har for eksempel besøkt mange steder langs trøndelagskysten.

– Vi har målt ulike typer kystbakgrunner, som vegetasjon, fjell, sand, tang og tare. Til den jobben bruker vi et instrument vi kaller feltspektrometer. Kystsignaturen gir oss data som vi kan gjøre om til krav eller ønsker for kamuflasjemateriell. Et poeng er at kamuflasjen skal ha de samme refleksjonsegenskapene som bakgrunnene vi måler på.

Matematikk forenkler

Et av målene med forskningen er å videreutvikle en matematisk modell som kan gjøre det enklere å framstille nye og bedre kamuflasjeløsninger.

– Modellen vi har brukt viser seg å kunne anslå de optiske egenskapene til materialene med stor nøyaktighet. Dermed kan vi kutte ned på antall målinger uten at det går på bekostning av kvaliteten på resultatene. Vi har stor tro på at metoden vi har brukt kan brukes på flere tynne materialer som finnes i naturen.  

Før steinalderen

Å kamuflere seg er noe mennesket har holdt på med helt siden den første steinalderjegeren var i aksjon.

I dyreriket har de holdt på mye lengre. Å kamuflere seg er lønnsomt, både for å fange mat og unngå å bli det. Flyndrer, blekksprut og kameleoner er blant de tydeligste eksemplene. Og gjett hvorfor tigeren har striper? Mønsteret «deler opp» kroppen, slik at byttedyrene ikke skal oppfatte at det står et helt, livsfarlig rovdyr der inne i jungelen.

God kamuflasje har også vært en evig del av krigskunsten. Likevel var det på et helt annet sted Mikkelsen og Selj fant fram til den metoden som viste seg å være best egnet for arbeidet. Det handler om tekstilbransjen.

Klesbransjen trengte metode

– Ved en tilfeldighet kom vi over et arbeid ved Princeton-universitetet i USA, fra 1949. To forskere hadde studert hvilke egenskaper som kom til syne i tekstiler når de ble utsatt for infrarødt lys. Forskningen deres skjedde i samarbeid med det amerikanske tekstilforskningsinstituttet, forteller de to.

– De så på de samme variablene som vi er ute etter: Transmisjon, absorbsjon og refleksjon. De ønsket å forstå hvordan tekstiltykkelse og type stoff påvirker kleskomfort og tørking ved infrarød stråling.

Den matematiske modellen de utviklet viste seg enda mer anvendbar enn modellen som FFI-forskere tidligere har brukt ved studier av kamuflasjeegenskaper.

Lav signatur

I dag lever vi i en verden hvor ymse sensorer gjør det lett å finne ting som en hel manngard før måtte lete lenge etter, og kanskje ikke fant. Varmekameraer og radar er bare to eksempler. Droner med slikt utstyr kan skanne store områder i en fei.

– Hvor viktig blir fysisk kamuflasje i framtida?

– Slik kamuflasje vil fortsatt være hensiktsmessig. Det kan gi soldater god beskyttelse. Vi kombinerer grunnforskning og anvendt forskning. Vi håper funnene våre kan være nyttige i nye sammenhenger. I Forsvaret snakker de om lave signaturer og multispektral kamuflasje. Vi ser blant annet på hvordan beregningsmodellen kan brukes i sammenheng med snø: Også snøen legger seg i prinsippet lagvis, som bjørkebladene. Hvor mange lag snø må til for å oppnå tilstrekkelig kamuflasjeeffekt, og hvordan kan den effekten etterliknes på kunstig vis?

Soldatenes nye mønster

På et nærliggende felt arbeider forskerne mer konkret. Alexander Mikkelsen og Gorm Krogh Selj har deltatt i arbeidet med å utvikle den nye feltuniformen i Forsvaret, sammen med FFI-kollega Daniela Heinrich.

Dokkeforsøket i småskogen i Finnmark var i forbindelse med testing av ny vinterkamuflasje. Det ble også gjort lignende eksperiment under sommer- og høstforhold med dokkene, for å finne den beste uniformen. Uniformen skal erstatte dagens utgave, med et helt nytt kamuflasjemønster. Løsningen er slik at den skal passe i mange ulike norske landskap, det være seg på Finnmarksvidda eller Østlandet, i Trøndelag eller langs sørlandskysten.

En av de store produsentene av kamuflasjemateriell til Forsvaret er svenske Saab Barracuda. Også de interesserer seg for forskernes funn, og hvordan resultatene og den underliggende matematikken kan utnyttes i praksis.

– God kamuflasje kan alltid bli bedre. Det vi i dag lærer av blant annet bjørkelauvet gir gevinst for framtidas løsninger, fastslår Mikkelsen og Selj.