MH370: Eksperter sår tvivl om Inmarsats satellit-beregninger

Mere end to måneder inde i eftersøgningen sætter en gruppe uafhængige eksperter nu kraftigt spørgsmålstegn ved beregningerne på de satellit-pings, der har ligget til grund for, at eftersøgningen af Malaysia Airlines MH370 i øjeblikket foregår i Det Indiske Ocean.

Satellitfirmaet Inmarsat har offentliggjort frekvenserne fra de pings, der blev sendt mellem flyet og en geostationær satellit i firmaets netværk, men beregningerne er enten fejlagtige eller ikke forklaret i fuldt omfang, lyder kritikken fra flere eksperter.

Efter at have regnet Inmarsats resultater efter undrer det blandt andet eksperterne, at flyet skulle have bevæget sig med mere end 80 km/h, allerede inden det var begyndt at taxie ud på landingsbanen i Kuala Lumpur.

Kritikken kommer fra en uafhængig gruppe bestående af eksperter i satellitkommunikation og fysikere i samarbejde med redaktøren for det videnskabelige tidsskrift The New Atlantis, Ari N. Schulman, og har også været nævnt i et indlæg fra Ingeniørens blogger Poul-Henning Kamp.

I en artikel offentliggjort i magasinet The Atlantic sår eksperterne tvivl om, hvorvidt Inmarsat har husket at indregne frekvensforskydningerne på signalets videre rejse mellem satellitten og den nærmeste jordstation.

Hvis ikke, kan det meget vel være, at eftersøgningen lige nu foregår i det forkerte hav, lyder det kontroversielle budskab, som både myndigheder og Inmarsat har afvist at kommentere.

»Indtil myndighederne stiller mere information til rådighed, hviler påstanden om, at MH370 fløj sydpå ikke på vægtig matematik, men på tillid til autoriteter. Talspersoner fra Inmarsat og eftersøgningsmyndigheder lader til at ville have det på begge måder:«

»De frigiver diagrammer, grafikker og udtalelser, der foregiver at være bakket op af matematik og videnskab, mens de nægter at forklare deres metoder i fuldt omfang,« skriver Ari N. Schulman i artiklen.

Inmarsat skylder en forklaring

Flemming Hansen er tidligere chefkonsulent på DTU Space og har beskæftiget sig med rumfart i 26 år. Han har af egen interesse fulgt sagen om MH370 fra sidelinjen, og på Ingeniørens opfordring har han taget et nærmere kig på påstandene i artiklen.

Han vurderer, at kritikerne kunne have fat i noget, og under alle omstændigheder mener han ikke, at Inmarsat kan sidde kritikken overhørig.

»Jeg synes, at Inmarsat skylder en forklaring på det regnestykke, de har foretaget på Dopplerskiftet mellem satellitten og jordstationen, for de har enten ikke lagt det hele frem, eller også har de overset noget. Spørgsmålet er, hvad der er realiteterne,« siger Flemming Hansen.

Pingerne indeholdt hverken oplysninger om flyets position, retning eller fart, og derfor var teknikere hos det britiske satellitfirma nødt til at gøre brug af ‘hidtil usete’ metoder for at beregne et plausibelt hvilested for det savnede Boeing 777.

Det var på baggrund af disse beregninger, at både den malaysiske premierminister og Malaysia Airlines i slutningen af marts udtalte, at MH370 ‘hævet over enhver tvivl’ havde endt sin flyvning i det sydlige Indiske Ocean, og at alle ombordværende måtte formodes at være omkommet.

Ved at regne på de såkaldte Dopplerskift sammenholdt med pingernes rejsetid mellem fly og satellit er det muligt at konvertere de ellers indholdsløse pings til den hastighed, som flyet har bevæget sig med i forhold til satellitten.

Dopplerskift er et fysisk fænomen, der forekommer, når en bølgetransmitterende enhed – i dette tilfælde flyet – bevæger sig i forhold til modtageren, som i dette tilfælde er satellitten.

Når afsenderen nærmer sig modtageren, opfattes frekvensen som stigende hos modtageren, selvom den udsendte frekvens er uændret. Det omvendte forekommer, når afsenderen fjerner sig fra modtageren. Skiftet afhænger af modtagerens og afsenderens hastighed, så kender man både den udsendte frekvens og den modtagne, er det muligt at finde den relative hastighed mellem satellit og fly.

Ud fra pingerne er det altså muligt at fastslå to ting:

1. Om flyet bevægede sig væk fra eller hen imod satellitten.

2. Med hvilken fart flyet fjernede sig fra eller nærmede sig satellitten.

Af Inmarsats offentliggjorte graf indikerer frekvensskiftet ved det allerførste ping på -85 Hz, at flyet og satellitten fjernede sig fra hinanden med en hastighed på mere end 80 km/h, selvom flyet på det tidspunkt ifølge udskriften af radiokommunikationen holdt stille og endnu havde 11 minutter til afgang.

Præcis ‘hvilefrekvens’ er afgørende

Ifølge Flemming Hansen er det i det hele taget afgørende for beregninger af Dopplerskift, at man regner ud fra en meget præcis ‘hvilefrekvens’, altså den frekvens, man ville måle, hvis man stod stille ved siden af flyets antenne.

»Når hastighederne er så lave, så er det en mikroskopisk procentdel af frekvensen, der ændres, og skal man derfor bestemme det Dopplerskift med sikkerhed, skal man også have et meget, meget præcist estimat på det, man kunne kalde hvilefrekvensen,« siger han og fortsætter:

»Det er en meget vigtig brik i beregningerne, at man kender hvilefrekvensen med stor nøjagtighed, for hvis den bliver vurderet forkert, så flytter hele kurven sig et godt stykke op eller ned, alt efter hvilken side fejlen er til, hvilket i sidste ende giver et forkert billede af ruten,« forklarer han.

Eksperterne får også et afvigende resultat, når de analyserer det afgørende sidste ping sendt fra flyet. Ifølge Inmarsats offentliggjorte data skulle flyet på dette tidspunkt fjerne sig fra satellitten med en hastighed på 438 km/h, mens ekspertgruppen ved analysen af frekvensskiftet blot får det til 166 km/h.

De fandt imidlertid, at deres Doppler-beregninger passede perfekt med Inmarsats resultater, hvis de indregnede frekvensskiftene mellem satellitten og en jordstation, som formentlig er der, pingernes frekvens er blevet registreret.

Det fremgår dog ikke tydeligt, om Inmarsat har indregnet disse skift, og samtidig retter ekspertgruppen også en kritik mod Inmarsats forklaring på, hvordan man så skråsikkert har kunnet konkludere, at flyet fløj sydpå og ikke ad den nordlige rute, da matematikken simpelthen ikke stemmer overens med den offentliggjorte graf.

Fejlkilder og forbehold

Beregninger på det skrøbelige datasæt bliver endnu mere komplicerede, da der skal tages en række forbehold. Satellitten, som flyet kommunikerede med, står ikke stille, men bevæger sig i en smal nord/syd-gående ellipseformet bane, hvilket også spiller en stor rolle i de skrøbelige Doppler-beregninger.

Samtidig kan man ikke ud fra flyets relative hastighed i forhold til satellitten sige noget om flyets reelle hastighed. Den afhænger i høj grad af flyets højde og vejrforholdene, og derfor beror Inmarsats rutemodel også på antagelser af flyets hastighed. Ekspertgruppen giver da heller ikke noget bud på en alternativ rute i sin artikel.

»Der er mange usikkerheder i det her, og der er virkelig tale om, at man piner data til det alleryderste, når man prøver at lave et estimat på, hvor flyet kan være fløjet hen ud fra de her oplysninger,« siger Flemming Hansen.

I øjeblikket foregår en kortlægning af havbunden ved hjælp af droner i Det Indiske Ocean i et område, der nu er afgrænset til at omfatte omkring 60.000 kvadratkilometer i havet vest for Australien – et område knap en halv gang større end Danmark.