Læsetid: 5 min.

Om humlebiens himmelflugt

20. oktober 1997

Hvis De mærker noget summe rundt over Deres hoved, så er det formentlig et spionfly i insektstørrelse fra US Air Force
Hvad mon der sker, når nogen fortæller det til humlebien? Mon den bremser op i luften, flakser usikkert, forsøger at bevæge vingerne i koordineret takt, for til sidst at styrte forvirret til jorden med et lydeligt bump! Omtrent som man risikerer at stå på hovedet, hvis man i fuld firspring ned ad trappen pludselig bliver bevidst om processen og gør det til en viljesakt at sætte den venstre fod foran den højre, efterfulgt af den højre foran den venstre etc.
Nej, humlebien flyver naturligvis videre. Den har alt for mange gode erfaringer med det at flyve, til at den lader sig distrahere af avancerede videnskabsmænd, der nu mener sig i stand til at fortælle den, at den faktisk kan. Flyve. Samt hvordan den bærer sig ad med det.
Vandrehistorien om at humlebien i virkeligheden er for tung til at flyve kender enhver. Og enhver ved også, at den gør det alligevel. Ikke voldsomt elegant, men dog sikkert nok til at den kan følge sin rute fra blomst til blomst under den rutinemæssige honningindsamling.
Det mest interessante spørgsmål er måske derfor ikke, hvordan humlebien bærer sig ad med at flyve, men snarere hvorfor der er forskere, der vier deres videnskabelige karriere til at bevise, at det vitterlig er muligt?
Det er der nemlig. Folk som Isao Shimoyama, ingeniør ved Tokyos Universitet, og Charles Ellington, zoolog ved University of Cambridge, England.

Mystisk hvirvelvind
Skal man tro det videnskabelige tidsskrift New Scientist (11. oktober 1997), så bobler d'herrer for tiden af optimisme.
"For omkring fem år siden kunne insekter ikke flyve - ikke i følge de konventionelle aerodynamiske love," siger Charles Ellington til bladet.
Men nu kan de. Takket være insektlignende maskiner, som Shimyama og Ellington hver for sig har bygget og lavet målinger på.
Det hele er et spørgsmål om løft. Om at tilvejebringe den forskel i lufttrykket over og under en vinge, som kan løfte den vingebærende skabning. På et fly er det vingens runding kombineret med dens hældning i forhold til luftstrømmen, der ved stor fart skaber et undertryk langs vingens overside, stort nok til at løfte flyet.
Samme mekanisme skulle gælde for humlebien og andre insekters vinger. Problemet er, at de aerodynamiske beregninger på disse vinger kun giver mellem en trediedel og halvdelen af det løft, der skal til for at bringe dyret i luften.
Der må altså være noget andet og mere end denne relativt simple trykforskels-skabende effekt på spil, når det gælder flyvende insekter.
Charles Ellington gav sig til at studere et af de insekter, der har størst vingefang, aftensværmeren Manduca Sexta, der måler ti centimeter fra vingespids til vingespids og flyver med 26 vingeslag i sekundet. Ved at lade aftensværmeren flyve i en vindtunnel i en strøm af røg, filme forløbet og afspille det i slowmotion, kunne Ellington på røgens bevægelser aflæse, at der langs insektvingens forreste, øvre kant dans en diminutiv hvirvelvind, der tilsyneladende som en spiral bevæger sig udad mod vingespidsen, i takt med at denne med vingeslaget føres nedad. Altså en vedvarende hvirvel, der så at sige klæber til vingekantens overside.
For at studere fænomenet mere indgående har Charles Ellington siden bygget et kunstigt insekt med et vingefang på en meter. Det kommer aldrig til at flyve, men dets naturtro vingebevægelser har kunnet bruges til at studere den spiraliserende hvirvelvind. Og studierne har gjort det muligt for Ellington at regne på fænomenets løft-effekt. Som, omsat til aftensværmer-dimensioner, viser sig at være tilstrækkelig kraftig til at løfte halvanden aftensværmer mod himlen.
Den opsigtsvækkende konklusion er, at det faktisk er videnskabeligt muligt at gøre, som aftensværmeren - og humlebien - hele tiden har gjort.
"Vi har lært aerodynamikerne noget nyt, og det er en rar fornemmelse," siger biologen Ellington, når han skal begrunde, hvorfor han bedriver den højtflyvende forskning.

Palmtop planes
Der er imidlertid også andre drivkræfter på spil. På universitetet i Tokyo har Isao Shimoyama, Keiji Kawachi og Hirofumi Miura studeret vingebevægelser hos såvel rigtige insekter som hos små insektagtige 'baskemaskiner' konstrueret af Shimoyama og Miura.
"Insekter er ideelle modeller på mikrorobotter," siger Shimoyama.
Som Leonardo da Vinci, brødrene Wright og Boeing lod sig inspirere af fuglene, lader Shimoyama sig inspirere af insekterne i bestræbelserne på at lave flyvende mikrobotter eller 'palmtop planes' - fly der er små nok til at kunne lande på håndfladen.
Det er en ambition, han deler med folk som elektroingeniøren Rob Michelson, Georgia Tech Research Institute, og ingeniøren Stephen Morris fra det private firma MLB, Palo Alto, Californien. Samt med det amerikanske luftvåben US Air Force, der er blandt de potentielle aftagere af ingeniørernes mulige produkter.
"Deres mål er at konstruere noget, der basker som et insekt - som camouflage - og de vil have det til at flyve med over 100 miles i timen," siger Charles Ellington.
For hvor lokkende er ikke de militærstrategiske - såvel som de økonomiske - perspektiver, hvis man kan konstruere spionfly på størrelse med en guldsmed, som kan foretage overvågningsflyvninger og videooptagelser over fjendeland.
Stephen Morris har foreløbig konstrueret et sådant fly med et vingespænd på knap 80 centimeter, men målet er at nå ned på 15. Flyene skal drives af jetmotorer på størrelse med en bukseknap og - foruden et diminutivt videokamera - bære en computer, der kan styre dem sikkert uden om landskabets forhindringer. Med forskningsstøtte fra det amerikanske forsvarsministerium er målet at have de insektstore spionfly klar om et par årtier.

Lykkelig uvidenhed
Alt det er humlebien lykkeligt uvidende om. Med sin knappenålsstore hjerne summer den lykkeligt omkring, indsamler honning og overfører pollen til glæde for sig selv som for naturens store kredsløb.
Når den en dag på sin vej fra blomsterkurv til blomsterkurv møder et brummende spionfly fra US Air Force, kan det være, den spørger sig selv, om verden måske havde set bedre ud, hvis den vitterlig ikke havde mestret den kunst, som biologerne nu omsider har anerkendt, og som militærstrategerne nu er ved at lure den af. jsn

Bliv opdateret med nyt om disse emner på mail

Vores abonnenter kalder os kritisk, seriøs og troværdig.
Få ubegrænset adgang med et digitalt abonnement.
Prøv en måned gratis.

Prøv nu

Er du abonnent? Log ind her

Anbefalinger

anbefalede denne artikel

Kommentarer

Der er ingen kommentarer endnu