Gymnasist i direkt­kontakt med rymden

Vinden viner snålt över de röda klipporna vid havsbandet utanför Göteborg. Vidar Petersson ställer ner ryggsäcken, drar upp två metallpinnar och trär in dem i ett fäste. Han skruvar fästet på en långsmal träbit, kopplar metallstängerna till en antennkabel som han slutligen pluggar in i en mottagare på sin bärbara dator.

Det som ligger på klippan må se enkelt ut, men antennen och markstationen kan ta emot data och superskarpa bilder från satelliter i rymden. Tack vare sin konstruktion räknas Vidar Petersson till en av Sveriges 15 mest lovande unga forskningstalanger. Vi återkommer till det. Först: starten.

Han studerar på teknikprogrammet på NTI-gymnasiet Johanneberg. Under det sista året gör alla högskoleförberedande program ett gymnasiearbete. Uppgiften var bred: undersök någonting och skriv en rapport om det.

Idén till väderkonstruktionen tog form när Vidar Petersson läste en artikel och såg en video om en kille som testade olika typer av antenner för att ta emot signaler från rymdsatelliter. De liknar faktiskt signaler från vanlig satellit-teve och går därmed att ta emot med en vanlig SDR-mottagare.

– Det var häftigt! Och vad mäktigt om jag också kunde ta emot data från miljardsatelliter, samma som SMHI och alla stora väderinstitutioner. Jag började bygga min antenn för att testa om det fungerade.

Vidar Petersson drivs egentligen mer av nyfikenhet, än ett renodlat teknikintresse. Som barn var han den där ungen som jämt ville veta mer – ”varför, hur då?”.

– När jag fick min första dator var det jätteintressant att hålla på och utforska med den. För mig har teknik varit ett sätt som nyfikenheten har uttryckt sig på.

Under arbetet med väderkonstruktionen kom både nyfikenhet och teknikkunskaper till nytta. Processen var lång, rolig, givande, ibland frustrerande. Han har programmerat, kodat, lärt sig nytt om rymdfart och meteorologi. Han har omvandlat teorin från fysiktimmarnas våglära till praktik för att konstruera antennen, förstå hur den ska riktas och för att veta hur signaler, mottagning och sändning fungerar.

Han har också googlat, testat, gjort fel och gjort rätt. Först fick Vidar Petersson bara ner brus från satelliterna. Efter att ha skruvat på inställningarna blev kvalitén allt bättre.

– Till slut fick jag otroligt vackra bilder! Man ser världen från ovan, alla system och moln. Det är jättecoolt att jag, en ungdom från Sverige, eller vem som helst kan bygga det här och ta emot signaler från satelliter som kostar så otroligt mycket att skjuta upp och underhålla.

Snart räckte det inte att bara ta emot data. När Vidar Petersson fick tekniken att fungera ville han gå ett steg längre, kolla om det gick att tillämpa den praktiskt. Han valde att undersöka temperaturutvecklingen i Östersjön. Under nio höstveckor samlade markstationen in satellitdata hemma på balkongen i Bohus, några mil norr om Göteborg.

Varför Östersjön när du har Västkusten inpå knuten?
– Östersjön är ett innanhav och lättare att avgränsa. På Västkusten har vi Kattegatt, Skagerack och Nordsjön, det är svårt att säga var man ska dra gränsen. Östersjön är också väldigt intressant att observera för den har stor påverkan på vädret i Sverige, Finland och hela Baltikum.

FN:s globala hållbarhetsmål var en viktig del i gymnasieuppgiften. Vidar Petersson satsade på de tre delmål som handlar om att öka tillgången till informationsteknik, att öka medvetenheten om klimatförändringar och att introducera ny teknik för att mäta havs- och väderförhållanden. Han ville utveckla en metod som gör forskning och väderprognoser mer kostnadseffektiva, tillgängliga och demokratiska.

Vädersatelliterna finns ovanför oss 24 timmar om dygnet, sju dagar i veckan. Signalen är inte krypterad, alltså kan vem som helst ta emot den. Vidar Petersson tycker att det är viktigt att ta vara på möjligheterna – inte minst chansen till medborgarforskning. Vetenskapliga undersökningar måste ju inte vara förbehållet en exklusiv skara.

– Genom att öppna upp forskningen mer kan man också till exempel motbevisa klimatförnekare, som får tillgång till förstahandskällor. Kolla själva! Det vi får in stämmer faktiskt. Haven påverkas i stor utsträckning. Temperaturen går upp över tid.

Målet var att bygga så enkelt och billigt som möjligt, så att tekniken skulle kunna appliceras även för aktörer med begränsad budget. När hela konstruktionen var klar landade prislappen på 757 kronor.

– Jag har använt en antennkabel, 3D-printade delar och metallpinnar. Det som kostar är själva SDR-mottagaren, som omvandlar den analoga signalen till en digital som datorn kan förstå.

Vidar Petersson skapade en enklare design för antennen, med endast två antennarmar. Han använde också en mjukvarumetod till datorn som gör det möjligt att ta emot, spela in och avkoda satellitsignalen. Då genereras bilder som han kan köra bildanalys på för att få ut en havstemperatur över ett visst område.

– Man kan undersöka en massa andra coola grejer, som molntäcke, nederbörd och lufttemperatur. Jag utgick från havstemperatur eftersom det var lättare för mig att följa den utvecklingen över tid.

En utmaning var att automatisera processen.

– Jag ville ju slippa gå upp klockan sju varje morgon, eller när nu en passage skulle komma. Jag fick i princip hitta ett sätt som gjorde att programmen själva kan spåra satelliten, veta när den kommer och då ta emot signalen, avkoda den och producera bilden.

Vidar Petersson fick ihop totalt 283 temperaturobservationer. Slutresultatet visade att havstemperaturen sjönk med i snitt två grader.

– Att vattnet blir kallare på hösten är inte banbrytande i sig, men studien fungerade som ett proof of concept. Den visar att det faktiskt går att göra en vetenskaplig undersökning med eget mottagna vädersatellitbilder och med mycket enkel och billig utrustning, säger han.

Tekniken kan vara praktiskt tillämpbar för till exempel forskare och bönder i områden som inte har tillgång till internet och väderprognoser. Det är också är möjligt att endast använda bilderna. Bönder i byar som har el, men saknar internet skulle då kunna få en uppfattning om vädret i närområdet genom att bygga något som påminner om Vidar Peterssons konstruktion.

– Om bönderna ser att ett stort regnoväder är på väg kan de anpassa jordbruket, bestämma sig för att vänta med att skörda eller så tills regnperioden är över. Det är ett sätt att ge makt till dem. Det är vad jag menar med att demokratisera informationsprocessen.

Vidar Petersson är 19 år. Till sommaren tar han examen från gymnasiet. Direkt efter väntar värnplikten med en utbildning till stridsvagnsbefäl på P4 i Skövde. Planen på längre sikt är att plugga teknisk fysik.

– Jag har fortfarande inget bra svar på frågan ”vad vill du bli när du blir stor?”, men det hade varit fascinerande att jobba inom fysiken, som är ett universellt språk som förklarar hur allting hänger ihop och funkar. Annars skulle jag vilja jobba med teknikutveckling och ta fram morgondagens lösningar på mänsklighetens utmaningar. Det skulle vara coolt!

Vad skulle du vilja uppnå?

– Svår fråga! I mitt arbete utgick jag mycket ifrån FN:s globala mål. Jag tror att hållbarhet är en jätteviktig del av framtidens innovation. Att kunna utveckla teknik som gynnar alla människor och även jorden.

Vidar Petersson har en stor uppgift framför sig innan han behöver bry sig om varken stridsvagnar eller framtidens karriärval. Han klär kvickt om i snålblåsten på klippan vid havet. Landslagströjan lyser i gult, lika klart som solen på himlen.

Bygget av antennen och markstationen blev alltså till mycket mer än en uppgift inom skolans väggar. I mars deltog Vidar Petersson på Forsknings-SM. Tävlingen arrangeras på vetenskapsmässan Unga forskare och är öppen för gymnasieprojekt inom naturvetenskap, teknik och matematik.

Vidar Petersson kammade hem två priser, Yale Science and Engineering Association Award och Stockholm Junior Water Prize Sweden (SJWP Sweden). Han tog också plats i Sveriges Unga Forskningslandslag.

I slutet av augusti drar han på sig landslagströjan igen. Då går den internationella tävlingen Stockholm Junior Water Prize (SJWP); VM för unga som gjort projektarbeten med anknytning till vatten.

– Otroligt kul! Det är en stor ära att de valde ut mitt projekt och att jag ensam ska representera Sverige i VM-tävlingen. Det är något man bara gör en gång.

Är det viktigt att tävla?

– För mig är inte huvudsaken att vara bättre än andra personer. Men jag är en tävlingsmänniska mot mig själv. Hur bra kan jag prestera? Kan jag överträffa mig själv? Det är vad som driver mig.

Normalt lockar SJWP ett 40-tal nationer. Förra året, när coronapandemin svepte in över världen, kämpade 29 nationaliteter digitalt om äran och vinsten. Även i år går finalen online.

Vidar Petersson har inte koll på konkurrensen än, han var den första representanten som annonserades. Däremot har han kikat på vad tävlande gjort tidigare. Han fann många kompetenta personer och intressanta projekt.

– Förmodligen är det lika bra bidrag och hög konkurrens i år. Jag är förhoppningsfull och tror absolut på mitt projekt, men det kommer att bli tufft. Men tävlingen är också ett sätt att möta nya människor och diskutera idéer. Vi brinner ju alla för vattenfrågor.