Logga in på Dagens Nyheter

Här kan du som DN-kund logga in för obegränsad läsning av DN.se och e-DN.

Med ett gratiskonto kan du följa skribenter och ämnen samt spara artiklar.

Vetenskap

3D-skanning räddar hotade fornlämningar

3D-laserskanning används för att bevara och återställa kulturarv som förstörts och hotas av terrorister, krig, skadegörelse, luftföroreningar, jordbävningar och ålder. På dagar eller timmar kan arkeologer få data som tidigare tog decennier att samla in.

I maj förra året tände någon eld vid ruinstaden Chalcatzingo tio mil söder om Mexico City. Elden spred sig över ett stort område, halmtaket över altaret som arkeologerna kallar Monument 22 började brinna och kollapsade, och när det rasade blev monumentet illa skadat.

Arkeologen Mario Córdova som leder forskningen vid Chalcatzingo och hans medarbetare ringde till institutionen för geovetenskaper vid University of South Florida i Tampa i USA.

– Altaret var i riktigt dåligt skick. De behövde hjälp, och visste att vi kunde ge dem det, säger Lori Collins, ledare för universitetets centrum för visualiseringstekniker.

Chalcatzingo betyder den vördade platsen för det heliga vattnet på nahuatl-språket, samma språk som orden choklad och tomat kommer ifrån, och platsen var bebodd redan på 1500-talet före Kristus. Mellan åren 800 och 300 före Kristus hade Chalcatzingo sin storhetstid som ett religiöst centrum för den så kallade olmekkulturen. Då kan mellan 500 och 1 000 personer ha bott på platsen.

De rester av tempel, stenstoder och andra monument som finns kvar är skadade och hotade av betande boskap, skadegörelse och plundring, risk för jordbävningar och vulkanutbrott, och surt regn och luftföroreningar från Mexico City.

– Platsen finns med på listan över världens 100 mest hotade historiska monument. Det är också svårt att ta sig dit, så få har fått se den, säger Lori Collins.

Tre år före branden hade hennes forskargrupp börjat dokumentera Chalcatzingo med en 3D-skanner, en apparat som liknar en kamera och som söker av sin omgivning med laser och får detaljerad information om färg och form. Forskarna kan sedan skapa högupplösta tredimensionella bilder i datorn som går att vrida och vända på, både för att dokumentera och för att undersöka historiska lämningar utan att skada dem.

Foto: Universitetet i TokyoFoto: Universitetet i Tokyo.

Tekniken har öppnat nya möjligheter inom vitt skilda områden. I tillverkningsindustrin går det att testa att flytta en stor maskin från en fabrik till en annan i datorn innan det görs på riktigt, så att alla som ska arbeta med den kan kontrollera att den får plats, att det blir bekvämt och praktiskt att använda den och lätt att komma åt för underhåll och reparationer. Kriminaltekniker kan snabbt dokumentera en brottsplats, och få en fullständig tredimensionell bild av hur allt ser ut, med blodfläckar, kulhål och annat som vanliga fotografier kan ha svårt att återge. Mäklare kan ge bostadsspekulanter möjlighet att gå på en virtuell rundtur i huset som är till salu via sin dator. Museer kan göra sina stora samlingar, även de som de inte har plats att ställa ut, tillgängliga för människor i hela världen.

För arkeologin har 3D-laserskannrarna inneburet en revolution och skapat ett helt nytt forskningsfält: cyberarkeologi.

– Vi kan få en fullständig bild av en historisk lämning på bara timmar eller dagar. Traditionellt har ju annars arkeologer använt hela sin karriär till att gräva ut en enda plats, säger Lori Collins.

Efter telefonsamtalet skickade Lori Collins forskargrupp sina tredimensionella bilder av altaret som förstörts i branden till arkeologerna i Chalcatzingo. Nu har de dem bredvid sig på bärbara datorer eller skärmar så att de kan kontrollera att allt blir rätt när de arbetar med det mödosamma återuppbyggandet av monumentet.

Foto: Volvo I industrin kan maskiner skannas och exempelvis flyttas virtuellt, innan det sker i verkligheten. Foto: Volvo

Altaret gick att rädda. Men 3D-laserskanning är ännu mer ovärderligt för att bevara det som håller på att gå förlorat för alltid, oavsett om det är urgamla ruiner i Mexiko eller mer moderna minnesmärken. Hemma i Florida skannar forskarna i Lori Collins grupp raketer och annat som finns kvar från uppskjutningen av månsonderna och andra rymdfarkoster från Cape Canaveral.

– Det står bara och rostar bort. Det håller på att blekna från vårt minne, det bleknar från det förflutna vi fortfarande kan nå, säger Lori Collins.

Vårt kulturarv hotas av värre öden än rost och anlagda bränder.

I mars 2001 sprängde talibanerna de enorma 1 500 år gamla Buddhastatyerna i Bamian i Afghanistan. Även IS har systematiskt förstört historiska byggnader och monument.

– Förstörelsen av kulturen har blivit ett redskap för terrorister. Det är en global strategi. Vi förlorar bokstavligen historiska platser varje dag, säger Lori Collins.

Luftföroreningar och klimatförändringar bidrar också till att gamla monument vittrar sönder.

Foto: Volvo Produktionscell som skannats. Foto: Volvo.

– Där är vi geologer och arkeologer medskyldiga, eftersom vi gräver fram lämningarna och utsätter dem för detta, säger Lori Collins.

Forskarna sliter på gamla föremål ytterligare genom att göra avgjutningar och andra undersökningar.

– Hur kan vi studera dem och avbilda dem utan att röra dem, eller förstöra dem? 3D-laserskanning gör det möjligt, säger Lori Collins.

Katsushi Ikeuchi, pensionerad professor från universitetet i Tokyo, har lett flera projekt för att rädda monument i Asien med 3D-laserskannrar, och bland annat skapat en digital bild av Bayontemplet mitt i ruinstaden Angkor i Kambodja. Templet är byggt i början av 1200-talet och det högsta tornet kan vara på väg att kollapsa. Eftersom byggnaden är så komplex med många torn fick forskarna konstruera laserskannrar som kunde hänga från luftballonger, och använda speglar för att kunna komma åt dolda utrymmen och prång.

3D-bilderna gav forskarna ny kunskap, både om hur templet byggdes och hur det användes. Till exempel är uthuggna ansikten som finns nära varandra i templet ofta mycket lika.

– Det verkar ha funnits några få oberoende grupper av arbetare som var ansvariga för olika delar av templet, säger Katsushi Ikeuchi.

På en dold gavel över en dörröppning som ingen avbildat tidigare upptäckte forskarna en bild av Buddha som huggits bort och gjorts om till att föreställa guden Shiva.

– Det är ett belägg för ett byte av religion har ägt rum, från buddism till hinduism, säger Katsushi Ikeuchi.

Han och Lori Collins är överens om att det är viktigt att de tredimensionella bilderna blir tillgängliga för alla.

– Jag anser att det ska laddas upp i ett virtuellt museum i molnet, på nätet, säger Katsushi Ikeuchi.

Han och hans medarbetare har också tagit fram virtuella glasögon som visar hur hus och byggnader på historiska platser en gång såg ut.

– Det kan hjälpa skolbarn att förstå varför det som i dag bara är en gammal ruin ändå kan vara en mycket viktig plats för vår historia.

Fakta. 3D-laserskanning

En 3D-laserskanner liknar en kamera, men skapar en tredimensionell bild av sin omgivning.

Tekniken används bland annat inom lantmäteri, medicin, underhållning, tillverkningsindustri, arkeologi och av mäklare och kriminaltekniker.

Inom arkeologin används 3D-laserskanning för att dokumentera, bevara och undersöka fornlämningar och museiföremål.

Med virtuella glasögon kan besökare se tredimensionella bilder av hur historiska miljöer en gång såg ut.

Så här jobbar DN med kvalitetsjournalistik: uppgifter som publiceras ska vara sanna och relevanta. Rykten räcker inte. Vi strävar efter förstahandskällor och att vara på plats där det händer. Trovärdighet och opartiskhet är centrala värden för vår nyhetsjournalistik. Läs mer här.