Röntgen ska hjälpa Vasaforskarna ta fram ny stödstruktur

Sedan de första katastroflarmen kom i början av 2000-talet har bilden av Vasas tillstånd blivit mörkare. Skeppet deformeras långsamt under sin egen vikt och är i dåligt skick på grund av kemisk nedbrytning. Riksklenoden är i stort behov av bättre stöttning för att minska risken för kollaps. Därför initierades år 2012 ett nytt forskningsprojekt, ”Stötta Vasa”, som syftar till att analysera skeppet och ta fram ett förslag till ny och optimerad stödstruktur. Det yttersta målet är att Vasa ska bevaras även för kommande generationer – eller ”i tusen år”, som man har sagt. Stötta Vasa utförs på uppdrag av Vasamuseet och drivs av en forskargrupp på avdelningen för tillämpad mekanik, Ångströmlaboratoriet, med professor Kristofer Gamstedt som projektledare.

I dagarna publiceras några av de första resultaten från projektet som en artikel i open access-tidskriften Heritage Science. Just dessa resultat är frukten av ett samarbete mellan Uppsala universitet och Chalmers tekniska högskola. Från Chalmers sida har doktoranden Thomas Lechner och professor Robert Kliger bidragit med sin kunskap. I artikeln tar författarna ett helhetsgrepp på problemet och föreslår en övergripande strategi för hur man ska gå tillväga i analysen av det 1210 ton tunga regalskeppet. Mer konkret föreslås röntgen som lämplig metod för att uppskatta de mekaniska egenskaperna i Vasas svartek.

- Vi måste få ett hum om styvheten och tryckhållfastheten i Vasas delar, men helst utan att behöva ta loss prover från skeppet. Ett antal mätningar har redan gjorts tidigare, men vi behöver mycket mer information från många fler delar och helst utan att förstöra något. Därför kontaktade vi Roberts grupp på Chalmers. De är experter på att röntga trä, säger Ingela Bjurhager vid institutionen för teknikvetenskaper, Uppsala universitet, och koordinator i projektet Stötta Vasa.

Idén är enkel: genom att röntga Vasa kan man uppskatta densiteten på olika positioner i skeppet med hög nogrannhet. Densiteten är i sin tur starkt kopplad till styvhet och tryckhållfasthet. Styvheten och tryckhållfastheten är nyckelparametrar när skeppets tillstånd ska uppskattas och effekterna av en ny stödstruktur ska simuleras.

- För Vasaek gäller att trä med högre densitet har sämre styvhet och tryckhållfasthet. Det beror på att densiteten ökar med andelen polyetylenglykol i träet. Poyetylenglykol, eller PEG, är det impregneringsmedel som skeppet behandlades med efter att hon bärgats, förklarar Ingela Bjurhager.

Så snart Vasa hade tagits upp 1961 påbörjades konserveringen, och skeppet sprejades under 17 år med PEG. PEG:en bidrog visserligen till att förhindra krympning och sprickbildning, men gjorde också träet mjukare och svagare när det komprimeras. Hur mycket sämre Vasas trä verkligen är kommer forskarna snart att få svar på. Mätningar har redan påbörjats, och tillsammans med gruppen på Chalmers har forskarna på Ångström redan börjat sammanställa resultaten.

Doktoranden Thomas Lechner från Chalmers är den som genomför själva experimenten ombord på Vasa. Med sin röngenutrustning scannar han de delar i skeppet med grövre dimensioner, så som balkar och knän. Ur ett hållfasthetsperspektiv är det dessa delar som är viktigast, eftersom de tar last och bär upp skeppet. Om mätningarna lyckas kommer mätserien i så fall att bli en av de mest omfattande i Vasas historia vad gäller träets mekaniska egenskaper.

Thomas Lechner, Ingela Bjurhager, Robert Kliger, Strategy for developing future support system for the Vasa warship and evaluating its mechanical properties, Journal of Heritage Science, 2013, 1:35  doi:10.1186/2050-7445-1-35

Läs artikeln i Journal of Heritage Science.