Forestil dig en rød ræv i din lokale skov, som sender signaler ud i rummet.
Signalerne bliver opfanget af en modtager på Den Internationale Rumstation, ISS, og på den måde kan forskere overvåge rævens bevægelser.
Nogenlunde sådan bliver virkeligheden i den nærmeste fremtid, hvis det står til forskeren Rasmus Havmøller. Han har netop fået bevilget to millioner kroner til at udvikle ny teknologi, som skal virkeliggøre ideen om at overvåge ræve og andre dyr fra rumstationen.
»Ræven er et godt udgangspunkt for projektet, for den er nem at komme til og er relativt udbredt. Men når teknologien er blevet gennemtestet, vil vi gerne undersøge mere sjældne og truede arter,« siger Rasmus Havmøller, som er postdoc på Statens Naturhistoriske Museum under Københavns Universitet.
Dyr overvåges fra ISS
Hvis du tænker, at det lyder komplet urealistisk at overvåge dyr fra rumstationen, kan du godt tro om igen.
Alle de grundlæggende byggesten til projektet er nemlig allerede på plads med det tysk-russiske forskningsprojekt ICARUS (International Cooperation for Animal Research Using Space).
I denne måned begynder ICARUS sit første egentlige forskningsprojekt, hvor forskerne skal spore flere tusinde solsorte og drosler ved hjælp af bittesmå GPS-sporingsenheder.
Enhederne kobles fast til fuglenes ryg, og de sender løbende data, som afslører fuglenes position, op til Den Internationale Rumstation.
\ GPS på dyr
Verden over bruger forskere i GPS-teknologi til at spore dyr og kortlægge deres bevægelser og adfærd.
Videnskab.dk har blandt andet skrevet om GPS-tags på danske havørne, hajer, næsehorn, danske kæmpetun, katte, ulve og mange andre dyr.
Traditionelt set har GPS-enhederne imidlertid været relativt store, og det har sat begrænsninger for, hvilke dyr der kan spores med teknologien. Samtidig risikerer man, at alt for store GPS-sendere kan påvirke dyrenes adfærd.
Forskere bag projektet ICARUS har udviklet en GPS-enhed, som kun vejer 5 gram.
Danske Rasmus Havmøller vil videreudvikle ICARUS’s teknologi, så den kan høste strøm fra dyrenes bevægelser.
Kilde: Rasmus Havmøller
Sparer strøm
»Det koster meget strøm at sende signaler ud i rummet. Det smarte ved at bruge rumstationen som modtager er, at rumstationen befinder sig i en lav bane omkring Jorden,« fortæller Rasmus Havmøller og fortsætter:
»Så når vi skal sende data fra dyrene ud i rummet, er afstanden 20.000-40.000 kilometer kortere, hvis vi bruger rumstationen som modtager frem for det almindelige GPS-netværk. Det betyder, at man bruger meget mindre strøm på at sende data.«
Strøm fra dyrs bevægelser
ICARUS-projektet, der bliver ledet af Max Planck-instituttet i Tyskland, har udviklet en GPS-enhed, som kobles fast på dyrene, og som har en vægt på kun fem gram.
Den lille GPS-enhed indeholder et batteri, som bliver opladet ved hjælp af solceller.
Men ifølge Rasmus Havmøller opstår der problemer med opladningen, når forskerne skal følge dyr, der er aktive om natten, eller lever i huler i dagtimerne, hvor det ikke er muligt for solcellerne at levere energi.
Derfor fik han ideen til i stedet at udvikle en GPS-enhed, som blev opladet ved hjælp af bevægelsesenergi, også kaldet kinetisk energi.
Med andre ord skal GPS-enheden altså høste energi fra dyrets egne bevægelser – ligesom i kinetiske ure, som får opladet deres batterier, når du bevæger armen.
En ‘tosset ide’
»Jeg har kigget på kinetiske ure og tænkt, at det var sindssygt smart, at man kunne høste energi fra bevægelser. Og derfra opstod ideen, og jeg fik kontaktet ICARUS-teamet og spurgt, om ikke de ville være samarbejdspartnere på projektet,« fortæller Rasmus Havmøller.
»Det er en rimelig tosset ide, og der skal nok være nogen, som tænker, at det ikke kan lade sig gøre. Det skal være min største fornøjelse at modbevise dem.«
Han håber på at have en prototype på teknologien parat allerede indenfor et år. Prototypen skal i første omgang testes på tamme dyr, hvorefter næste skridt formentlig bliver at teste udstyret på danske ræve.
Zoolog: »Et drømmescenarie«
Spørger man zoolog og forsker Mikkel Stelvig vil det være »et drømmescenarie,« hvis det lykkes at udvikle GPS-enheder, som kan høste strøm fra dyrs bevægelser.
Mikkel Stelvig bruger selv GPS-sporingsteknologi til at kortlægge moskusoksers vandring i Grønland, men her er forskningen i høj grad besværliggjort af, at GPS-enhedernes batterier kun har en vis levetid.
Og som du kan læse om i artiklen Forskere risikerede livet på vild grønlandsekspedition er det ingen nem sag at rejse til Nordgrønland og skifte batterier på moskusoksernes GPS-sendere.
»Hver andet år er vi nødt til at skifte batterier, og det er meget omkostningstungt. Vi er nødt til rejse dertil og indfange moskusokser. Så batterierne er en af vores helt store udfordringer, og tanken om at få fat på nogle små enheder, som løbende får strøm, lyder fantastisk i mit øre,« siger Mikkel Stelvig, som er zoolog ved Zoologisk Have i København og ikke er involveret i ICARUS-projektet.
\ ICARUS
ICARUS-projektet har udviklet en GPS-enhed til sporing af dyr på kun 5 gram. Den indeholder et lille lithium-ion batteri, som oplades ved hjælp af solceller.
GPS-enheden sender data op til Den Internationale Rumstation (ISS), som ligger i et lavt kredsløb over Jorden på kun 400 km.
Det betyder, at den afstand, data skal sendes, kræver meget mindre energi, end hvis det skulle sendes over det konventionelle satellit-netværk, der kredser om Jorden i 20.000 km højde.
ICARUS begyndte sin test-operation i marts 2020, og i september 2020 begynder det første egentlige forskningsprojekt.
Omkring 5.000 solsorte og drosler fra Europa, Rusland og Nordamerika skal spores i det nye projekt, og forskernes ønsker at kortlægge deres migrationsmønstre og overlevelsesstrategier.
Følge dyr hele livet
Mikkel Stelvig påpeger, at det er vigtigt at få længerevarende data om dyrenes bevægelsesmønstre, hvis vi for alvor skal blive klogere på dem.
»Derfor er batteriet levetid altid en udfordring, og jeg tror helt sikkert, at vores projekt og mange andre projekter ville have gavn af en teknologi, hvor batterierne ikke løber tør for strøm,« fortæller Mikkel Stelvig.
Rasmus Havmøller håber på, at han med sine nye bittesmå GPS-sendere bliver i stand til at følge dyr igennem hele deres levetid. Også mens dyrene er helt små.
»Vi har et stort hul i vores viden om, hvordan dyr spreder sig, når de forlader deres mor og begynder at bevæge sig ud i verden. Det er svært at studere, for GPS-halsbånd er alt for tunge eller skrøbelige til at sætte på helt unge dyr, hvor du potentielt hæmmer dyrets evne til at bevæge sig,« fortæller Rasmus Havmøller.
Bruger elektromagnetisme
Planen er, at når Rasmus Havmøllers nye GPS-enheder på kun 5 gram er udviklet, skal de sættes fast i øret på dyrene.
»Den vil bestå af en lillebitte skiveformet enhed, hvor der sidder en disk, som kører rundt, hver gang dyret bevæger sig. Og hver gang den passerer en magnet, skaber det en lille smule strøm, som bruges til at oplade batteriet,« fortæller Rasmus Havmøller.
Teknologien gør altså brug af elektromagnetisme, som du kan læse meget mere om i denne artikel.
»Når jeg fortæller folk om ideen, siger de fleste, at ’det er genialt, men hvorfor er der ikke andre, som har gjort det før?’« fortæller Rasmus Havmøller og fortsætter:
»Det er faktisk også forkert at sige, at ingen andre har gjort det før, for der er udviklet GPS-sendere til køer og elefanter, som bruger kinetisk energi. Men det har været meget store apparater, som kun kan sende data over kort afstand, og derfor kan de slet ikke bruges til den slags forskning, vi gerne vil lave,« siger han.
Rasmus Havmøllers GPS-projekt var en af de forskningsprojekter, som for nyligt modtog støtte fra Villum Fonden, som hvert år uddeler 100 millioner. Rasmus Havmøller har modtaget to millioner kroner fra en såkaldt Villum Explorer bevilling.
