Die berühmte Forschungsplattform ist eingestellt

Sep 01, 2023

08. August 2023

Die Floating Instrument Platform (FLIP) war eines der innovativsten ozeanografischen Forschungsinstrumente, die jemals erfunden wurden. Im Laufe ihrer mehr als 50-jährigen Nutzungsdauer war die Plattform in Form eines Baseballschlägers ein Beispiel für den Einfallsreichtum von Wissenschaftlern und Ingenieuren am Scripps Institution of Oceanography an der UC San Diego.

Am 3. August endete die herausragende Karriere von FLIP jedoch ihr letztes Kapitel, als es zu einer Demontage- und Recyclinganlage geschleppt wurde, sechs Jahre nach seiner letzten Forschungsreise und drei Jahre nachdem Gutachter zu dem Schluss kamen, dass die Kosten für die Renovierung nicht zu rechtfertigen seien.

„R/P FLIP existiert seit mehr als der Hälfte der gesamten Geschichte der Institution“, sagte Margaret Leinen, Direktorin für Ozeanographie bei Scripps. „Es war ein Wunderwerk der Ingenieurskunst, das in einer wichtigen Phase neuer Technologien für die Meeresforschung nach dem Zweiten Weltkrieg errichtet wurde. Die vielen Entdeckungen von FLIP tragen dazu bei, die Voraussetzungen für eine fortlaufende Spitzenwissenschaft zum Verständnis unseres Ozeans zu schaffen.“

FLIP während einer Forschungskreuzfahrt 2016. Foto: San Nguyen

Im Laufe der Jahrzehnte wurde FLIP zu einem Beispiel für Innovation an der Institution, da sein beispielloses Design dazu beitrug, das Verständnis der Gesellschaft für Meeresströmungen, Meeresakustik, Luft-Meer-Interaktionen, Meeressäugetiere und mehr zu verbessern. Es inspirierte Millionen von Kindern im schulpflichtigen Alter und tauchte regelmäßig in Grundschullehrbüchern auf, die in Schulen in den gesamten USA verwendet werden

„In den letzten Jahren hat die Kombination aus der außergewöhnlichen dynamischen Stabilität von FLIP, seinen Auslegern, die Messungen ohne Strömungsverzerrungen aufgrund der Plattformstruktur ermöglichen, und seiner Fähigkeit, eine Vielzahl spezialisierter Laborinstrumente vor Ort einzusetzen, unser Verständnis der Kopplung revolutioniert zwischen dem Ozean und der Atmosphäre“, sagte der Scripps-Ozeanograph Luc Lenain. „Es spielte auch eine entscheidende Rolle bei der Weiterentwicklung und Validierung neuer hochmoderner Beobachtungstechnologien wie instrumentierter autonomer Oberflächenfahrzeuge, Radar und elektrooptischer Fernerkundung der Umwelt – Werkzeuge, die heute routinemäßig in Meeresfeldprogrammen eingesetzt werden.“

Der erfahrene physikalische Ozeanograph von Scripps, Rob Pinkel, gehörte zu den Forschern, die die meisten Stunden als leitender Wissenschaftler auf FLIP-Kreuzfahrten verbracht hatten, beginnend im Jahr 1969, als er noch Student an der Scripps University war. Pinkel erinnerte daran, dass die Ursprünge der Plattform ein Jahrzehnt davor lagen, als der Wettlauf ins All in vollem Gange war und die Vereinigten Staaten explorative Wissenschaften aller Art weitgehend unterstützten.

„In den späten 1950er Jahren berief der Ausschuss für Ozeanographie des National Research Council eine Studie über die Fähigkeiten ein, die erforderlich sind, um die Meereswissenschaft dramatisch voranzutreiben“, sagte Pinkel. „Zu den Empfehlungen der Gruppe gehörte die Schaffung eines speziellen Forschungstauchboots, das zur Erkundung der gesamten Meerestiefe geeignet ist, sowie einer bemannten Spierenboje für Messungen im oberen Ozean und für Präzisionsmessungen. Fünf Jahre nach diesem Bericht gingen sowohl (das Tauchboot) Alvin als auch FLIP in Betrieb.“

R/P FLIP wurde im Juni 1962 vom Stapel gelassen und erregte jahrzehntelang Aufmerksamkeit auf der ganzen Welt aufgrund seines ungewöhnlichen Aussehens und der einzigartigen Fähigkeit, auf See von einer horizontalen Position in eine vertikale Ausrichtung zu „kippen“. Diese Eigenschaft machte es für Wissenschaftler zu einem einzigartigen Werkzeug zur Erforschung der Ozeane. FLIP manövrierte sich in seine vertikale Position, indem es seine Ballasttanks mit Wasser füllte, wodurch alle bis auf die obersten 55 Fuß seiner Gesamtlänge von 355 Fuß im Meer versanken. Bei vertikaler Ausrichtung wurde FLIP weit unter der Bewegung der Wellen abgestützt, was FLIP die einzigartige Fähigkeit verlieh, selbst bei heftigen Meereswellen nahezu bewegungslos zu bleiben. Diese einzigartige Eigenschaft ermöglichte die transformative Wissenschaft, für die sie zum Synonym wurde.

Die Plattform wurde vom Marine Physical Laboratory (MPL) von Scripps entworfen, gebaut und betrieben, einem Labor, das am Ende des Zweiten Weltkriegs als Ableger einer von der University of California geleiteten Initiative gegründet wurde, die der Marine während des Zweiten Weltkriegs direkte wissenschaftliche Unterstützung leistete Krieg, an dem viele aus Scripps beteiligt waren. Die MPL-Wissenschaftler Fred Spiess, Fred Fisher und Philip Rudnick entwickelten FLIP Ende der 1950er Jahre. Als erfahrener U-Boot-Fahrer und Direktor des MPL wusste Spiess, dass der Zugang zur Wassersäule unter der Oberfläche bei seinen physikalischen Ozeanographenkollegen sehr geschätzt war, aber auch, dass der Einsatz von U-Booten in der Forschung angesichts anderer Prioritäten der Marine unerschwinglich und schwer zu erreichen sein könnte.

„FLIP hat die Voraussetzungen dafür geschaffen, umfassend darüber nachzudenken, was mit der Technologie getan werden könnte, um neue wissenschaftliche Entdeckungen zu ermöglichen“, sagte der derzeitige MPL-Direktor Eric Terrill. „Es wurde in einer Zeit der Risikobereitschaft gebaut; ein Geist, den wir bis heute anzunehmen und in der nächsten Generation seefahrender Wissenschaftler zu fördern versuchen.“

FLIP wurde als Plattform und nicht als Schiff eingestuft, da es keinen eigenen Antrieb hatte. Geschleppt von Seeschleppern gelangte es zu seinem Bestimmungsort. Seine Stabilität und das Fehlen von Motorgeräuschen machten es zu einem idealen Werkzeug für die Aufnahme von Meeresakustik und Tiergeräuschen sowie für die Beobachtung von Gezeitenkräften, internen Wellen und kleinen Turbulenzen. Hunderte von Wissenschaftlern von Universitäten auf der ganzen Welt nutzten FLIP im Laufe der Jahre und rüsteten den Rumpf vor dem Einsatz im Hafen mit Hydrophonen, Strömungsmonitoren und anderen Forschungsinstrumenten aus.

Spiess und seine Architektenkollegen hatten zunächst nicht geplant, dass wissenschaftliche Parteien auf der Plattform untergebracht werden sollten. Ursprünglich gab es nur Unterkünfte für die Besatzungsmitglieder, und die Wissenschaftler sollten von Versorgungsschiffen transportiert werden, zu denen sie nach Abschluss ihrer täglichen Arbeit zurückkehren sollten. Tom Golfinos, der 29 Jahre lang als verantwortlicher Beamter von FLIP fungierte, sagte, dass diese Idee schnell aufgegeben wurde, als den Betreibern die Gefahren bewusst wurden, die das Besteigen eines bewegungslosen Objekts von kleinen Motorbooten aus mit sich bringt, die sich mit dem Wellengang des Meeres hoben und senkten.

Daher war FLIP mit Annehmlichkeiten ausgestattet, die auf den meisten Forschungsschiffen zu finden sind, jedoch mit einer Besonderheit. Alle internen Einrichtungen – Toiletten, Waschbecken, Etagenbetten, Esstische in der Kombüse und die Herd-/Ofenkonsole in der Mitte der Kombüse – mussten alle in einer Ausrichtung um 90 Grad voneinander bedienbar sein. Viele wurden auf Kardanringen montiert und einige wurden in zwei Ausrichtungen dupliziert. Was Böden waren, als FLIP horizontal war, wurden zu Wänden, als es vertikal gedreht wurde. Die während des Vorgangs an Bord befindlichen Personen erhielten Karten, die bestätigten, dass sie „umgedreht“ hatten.

„Es war wie an Land, nur mitten im Meer. Es war einfach herrlich“, sagte der Scripps-Ozeanograph John Hildebrand, der FLIP einsetzte, um die Geräusche von Meeressäugern zu untersuchen, wobei FLIP selbst über keinen Lärm verfügte. „Es gab Dinge, die man damit machen konnte, die man anders nicht machen konnte.“

Die FLIP-Besatzung musste individuell auf den unkonventionellen Betrieb von FLIP vorbereitet werden, der besondere Fähigkeiten und Liebe zum Detail erforderte. Sie müssten beim Umdrehen auch ein gewisses Maß an Mut an den Tag legen, fügte Golfinos hinzu. Der vollständige Übergang von der horizontalen zur vertikalen Ausrichtung auf See dauerte 30 Minuten und 29 dieser Minuten vergingen ohne spürbare Veränderung. Es waren die letzten 49 herzzerreißenden Sekunden des Überschlags, in denen sich der Übergang rapide beschleunigte, und in denen Golfinos und seine Crewmitglieder lernen mussten, nicht in Panik zu geraten und darauf zu vertrauen, dass sie die Prozedur korrekt befolgt hatten und dass die Plattform die richtige Menge an Ballast aufnehmen würde Wasser soll sich genau in der richtigen Position und Ausrichtung absetzen.

Robert Sparrocks erster Besuch bei FLIP fand 1989 statt, als er an der Scripps University Meeresakustik und Klimawandel studierte. Als Programmbeauftragter für ozeanografische Forschungseinrichtungen beim Office of Naval Research (ONR) sagte er heute, der Abschied sei bittersüß.

„FLIP wurde als Instrument zur Untersuchung der Akustik entwickelt, um die Verteidigungsfähigkeit der Marine gegen U-Boote zu verbessern, aber sein Wert als Plattform war inspirierend“, sagte Sparrock. „Seine Fähigkeit, zu inspirieren, zeigt sich auch im Design des französischen Polar POD; Daher bin ich zuversichtlich, dass die Inspiration, die in FLIP zum Ausdruck kommt, Bestand haben wird.“

Im Laufe seiner Karriere war FLIP ein wichtiger Missionsermöglicher für Grundlagen- und angewandte Forschungsprogramme in den Bereichen Meteorologie, Ozeanographie und Meeresakustik, sagte Tom Drake von der Abteilung für Ozeanschlachtraumsensorik des ONR.

„Ganz gleich, ob es um die Untersuchung von Luft-/Meer-Wechselwirkungen, Ozeanmischungen, Grenzschichtdynamiken oder akustischer Thermometrie geht, die einzigartigen Eigenschaften und Fähigkeiten von FLIP ermöglichten die Sammlung exquisiter Datensätze, die als Goldstandard für zahlreiche Prozessstudien und umfangreiche Modellentwicklungen dienten und letztlich unser Verständnis erweiterten die maritime Umwelt“, sagte Drake. „Während FLIP in den Ruhestand geht, wird es weiterhin Dividenden zahlen und neue Beiträge für ONR und die größere wissenschaftliche Gemeinschaft leisten.“

Obwohl es zu keinem Zeitpunkt Gefahren durch Fehler der Besatzung gab, veranlasste ein Vorfall die Besatzung, FLIP aus Sicherheitsgründen aufzugeben. Im Jahr 1969 wurde nördlich der hawaiianischen Insel Oahu bei Meereswellen von mehr als 80 Fuß der Strom ausgefallen und eine Rettung erforderlich Das Wasser schwankte stark, je weiter die Wellen vorüberzogen.

FLIP blieb auch nach seiner letzten Forschungsreise Gegenstand der Neugier der Öffentlichkeit und der Medien. Zahlreiche Dokumentarfilm- und Fernsehteams hatten es als Beispiel für innovative Technik und beispiellosen Nutzen angesehen.

Am Ende schoben zwei Schlepper FLIP von seinem Liegeplatz weg und hinaus aufs Meer, als die Dämmerung hereinbrach. Zufällig befand sich das Tauchboot Alvin auch in der Nimitz Marine Facility von Scripps, gestaut auf seinem Hilfsschiff, dem Forschungsschiff Atlantis der Woods Hole Oceanographic Institution, das gerade nach einer kurzen Kreuzfahrt vor der Küste von San Diego angelegt hatte.

Beamte von Scripps Oceanography haben Vorkehrungen getroffen, dass einer der Ausleger von FLIP, kranartige Arme der Plattform, an denen Forschungsinstrumente aufgehängt waren, von ihr entfernt und am Scripps Pier in La Jolla befestigt werden soll, wo er zum Einsatz von Instrumenten verwendet wird Ebenso wie an Bord von FLIP diente es als fortlaufende Hommage an die ehrwürdige Forschungsplattform und als Inspiration für die Art von transformativer Innovation, die Scripps Oceanography während der 60-jährigen Lebensdauer von FLIP geprägt hat.

Mitglieder der Scripps Oceanography-Community und FLIP-Benutzer sind eingeladen, diese Geschichte zu würdigen. Bitte senden Sie sie an [email protected].

Über die Scripps-Ozeanographie

Die Scripps Institution of Oceanography an der University of California San Diego ist eines der weltweit wichtigsten Zentren für globale erdwissenschaftliche Forschung und Ausbildung. Im zweiten Jahrhundert seiner Entdeckung arbeiten Scripps-Wissenschaftler daran, den Planeten zu verstehen und zu schützen, und erforschen unsere Ozeane, die Erde und die Atmosphäre, um Lösungen für unsere größten Umweltherausforderungen zu finden. Scripps bietet im Rahmen seiner Bachelor-, Master- und Doktorandenprogramme eine beispiellose Bildung und Ausbildung für die nächste Generation von Führungskräften in Wissenschaft und Umwelt. Die Einrichtung betreibt außerdem eine Flotte von vier ozeanografischen Forschungsschiffen und beherbergt das Birch Aquarium at Scripps, das öffentliche Forschungszentrum, das jedes Jahr 500.000 Besucher begrüßt.

Über UC San Diego

An der University of California San Diego leben wir eine Kultur des Entdeckens und Experimentierens. Die 1960 gegründete UC San Diego wurde von außergewöhnlichen Wissenschaftlern geprägt, die keine Angst davor haben, tiefer zu blicken, Erwartungen in Frage zu stellen und herkömmliche Weisheiten neu zu definieren. Als eine der 15 besten Forschungsuniversitäten der Welt treiben wir Innovationen und Veränderungen voran, um die Gesellschaft voranzutreiben, das Wirtschaftswachstum voranzutreiben und unsere Welt zu einem besseren Ort zu machen. Erfahren Sie mehr unter ucsd.edu.