Večina z mislimi na morju, znanstvenik pa »smuča«

Tema nikakor ni naključna ali celo časovno zgrešena. Resda je smučanje za večino ljudi zimska dejavnost, toda za strokovnjake, ki se s smučanjem ukvarjajo znanstveno, je prav poletni čas najintenzivnejše obdobje. In od njihovega dela je odvisen marsikateri vrhunski rezultat, tako domačih kot tujih tekmovalcev. Dr. Matej Supej z ljubljanske fakultete za šport, »po glavi fizik, po srcu pa smučar«, je poleg te morebitne začetne nejasnosti pomagal razjasniti še nekaj pomembnejših zakonitosti vrhunskega smučanja.

A kakšna je pravzaprav vloga znanosti v vrhunskem smučanju? Kako lahko znanost pomaga mojstrskemu smukaču, slalomistu ali veleslalomistu, da bo še bolje tekmoval? »Naš temeljni razmislek je odgovoriti na vprašanje, ali se moramo ukvarjati s tekmovalčevim položajem, da bo imel med vožnjo čim manjši zračni upor, ali se je pomembneje posvetiti njegovi tehniki, s katero bo čim bolje vodil smuči,« niti malo ne pomišlja dr. Supej. »To je ključno vprašanje, s katerim se ukvarjamo.«

Zveni dovolj preprosto, a je v resnici vse prej kot to. Doslej je njegova raziskovalna skupina izvedla že nešteto meritev in ugotovila marsikaj. Denimo to, da je pri veleslalomu kar približno 85 odstotkov vseh energijskih izgub povezanih s trenjem med smučmi in podlago. Daleč najmanj izgub zaradi zračnega upora je na začetku, do prvih ali drugih vratic, ko je hitrost smučarja še majhna, nato pa količina tovrstnih izgub sicer narašča, a ne preseže 30 odstotkov. »Skratka, predvsem za tehnične discipline je pravilno vodenje smuči in to, kaj tekmovalec naredi, da jih čim bolje vodi, bistveno pomembnejše kot položaj, v katerem naj bi čim bolj zmanjšal zračni upor.«

Po tej temeljni distinkciji pridejo na vrsto specifični primeri. »Če je postavitev vratic takšna, da omogoča razmeroma gladko vodenje smuči, z malo trenja, potem se seveda posvetimo tudi zračnemu uporu. Toda najprej poskušamo smučarja postaviti tako, da bo dobro vodil smuči, šele nato se posvetimo njegovi drži, ki naj pripomore k čim manjšemu zračnemu uporu.«

Poleg teh dveh velikih poglavij raziskovanja obstaja še vrsta drugih, enako zanimivih. Trenutno zelo intenzivno proučujejo, kako širina smuči pod čevljem vpliva na varnost smučarja. Že bežen pogled na ponudbo v trgovinah namreč razkrije, da so smuči iz leta v leto širše – tako po stranskem loku kot v delu neposredno pod smučarskim čevljem. »Včasih so bile klasične smuči široke okoli 60 milimetrov, danes pa je že težko najti smučko, ki bi bila ožja od 70 milimetrov,« pojasni sogovornik. »Veliko smuči je še širših, od 90 pa vse tja do 120 milimetrov.«

Širina smuči in varnost

Skratka, današnja smučka je pod čevljem lahko že dvakrat širša kakor nekoč. In kako ta posebnost vpliva na smučarjevo varnost?

»V splošnem so širše smuči namenjene predvsem temu, da bi se bolje obnašale v globokem snegu, na neurejenem smučišču. Toda kot vemo, smučar v istem dnevu prevozi različne, celo zelo različne terene,« pojasnjuje dr. Supej. Sploh ker snežne razmere že dolgo ne omogočajo neoviranega smučanja po novozapadlem snegu, ampak se, nasprotno, večina ljudi gnete na urejenih smučiščih, dvojnih smuči pa nima ali si jih ne more privoščiti. In v takšnih razmerah širše smuči izgubijo svojo potencialno prednost.

»No, približno takole je,« sogovornik potrpežljivo skicira položaj noge med smučanjem. »Če kolena med vožnjo po strmini ne pomaknemo navznoter, povečamo navor na kolenski sklep. In ker z mišicami poskušamo vzdrževati takšen 'raven' položaj noge, kolenski sklep obremenjujemo še bolj. Če pa koleno pomaknemo navznoter, da dosežemo ničto točko, ko se navori okoli kolenskega sklepa približno izničijo, je položaj še bolj neugoden, saj obremenimo predvsem en del, t. i. lateralni kompartment kolenskega sklepa. Skratka, pri širši smučki v nobenem primeru ne dobimo zelo dobrega varnostnega rezultata.«

Poleg tega se pri širših smučeh pri navoru, ki obstaja ne glede na položaj kolena, spremenijo tudi vibracije smuči: »Med drugim smo ugotovili, da se med smučanjem po urejenem, utrjenem terenu pri širši smučki izraziteje pojavijo vibracije v območju od približno 10 do 40 hercev. Vsi indici torej kažejo, da širše smuči na urejenih terenih niso posebno ugodne.«

»Trener tehnike«

Intenzivni spoj znanosti in športa je pri sogovorniku očiten. Njegovo navdušenje za proučevano tematiko prav tako.

»Priznati moram, da sem imel veliko srečo. Po glavi sem resda fizik, po srcu pa smučar – in na fakulteti za šport sem lahko združil oboje,« se nasmehne dr. Supej. Nič čudnega torej, da so njegove raziskave že od nekdaj uporabno zasnovane in izvajane. Ker je tudi sam dober smučar, tako rekoč ves čas, celo med »uživaškim« spustom po belih strminah razmišlja, kaj bi bilo še mogoče izboljšati, kaj in kako narediti varnejše, bolj optimalno, kako pomagati vrhunskemu tekmovalcu, da bo smučal še hitreje, katere dodatne parametre izmeriti, da mu bo znal svetovati še kaj koristnega, uporabnega.

Sprva je kot svetovalec – »nekakšen trener tehnike« – veliko delal z zelo različnimi ekipami, nato pa je za takšno sipanje energije začelo zmanjkovati časa. V zadnjem desetletju sicer še vedno intenzivno sodeluje predvsem s tekmovalnimi smučarji, a čedalje bolj kot znanstvenik. »Od nekdaj me žene želja poiskati nekaj, s čimer bi tekmovalcu omogočil takšno ali drugačno prednost – bodisi neposredno z rezultatom raziskave bodisi z dodatnim parametrom, ki bi mi omogočil izdelati čim uporabnejšo analizo.«

V ta okvir sodijo številni izmerjeni energijski parametri: »Poiskati poskušam takšnega, da lahko smučarju zelo natančno povem, v katerem trenutku smuča dobro in v katerem ne. Smučišče se namreč ves čas spreminja, naredijo se luknje, en tekmovalec prismuča z večjo vhodno hitrostjo, drugi z nekaj manjšo, nekdo z malo višjo linijo, nekdo z nižjo, eden naredi napako tu, drugi spet kje drugje – skratka, upoštevati je treba celo vrsto podatkov, preden lahko smučarju suvereno rečem: V tem trenutku si peljal dobro, v tem malo slabše, tukaj pa sploh slabo.«

Za dosego tega ključnega in očitno nikdar povsem doseženega cilja je s svojo ekipo razvil parameter, normiran na enoto mase posameznika, s katerim zasleduje pretvarjanje potencialne energije v kinetično. »Skratka, razvili smo parameter, ki specifično energijo smučarja ves čas spremlja v primerjavi z višinsko razliko. Temu parametru rečemo diferencial specifične mehanske energije in je v bistvu diferencial specifične energije po višinski razliki. V vsakem trenutku torej zelo natančno spremljamo, kolikšen delež mehanske energije na enoto višine se pri tekmovalcu pretvarja bodisi v izgube bodisi v pridobitek.«

Iz desetin in desetin najrazličnejših izmerjenih podatkov se z uporabo tega parametra nazadnje pokaže dovolj jasna slika o tem, kje natanko je smučar na progi izgubljal. In takrat je mogoča zelo precizna analiza, kaj se je na takšnih »kritičnih« točkah – pa seveda tik pred in za njimi – dejansko dogajalo.

Stotinka na stotinko

»Pred leti, nedolgo zatem, ko smo izumili ta parameter, sem se udeležil največje mednarodne znanstveno-smučarske konference – International Congress on Science and Skiing v Aspnu v Koloradu – in predstavil svojo primerjavo med našim takrat zelo dobrim smučarjem Matjažem Vrhovnikom in Ivico Kostelićem. Udeležencem sem predvajal trisekundni odsek njunega slaloma. In že na tem kratkem odseku se je pokazala razlika desetih odstotkov – žal ne v prid Vrhovnika, ampak Kostelića – in to pri isti vhodni hitrosti, pri isti vhodni točki in z isto smerjo. Skratka, v pičlih treh sekundah je med tekmovalcema nastala razlika 30 stotink sekunde. In nihče od navzočih ni mogel ugotoviti, od kod ta občutna razlika; naš parameter pa je zelo jasno pokazal, kje se je zgodila.«

A če so desetinke in stotinke sekunde usodne za tekmovalce, je hitrost pomembna tudi za znanstvenike: delati morajo hitro. »Zjutraj gremo na teren, izvedemo vrsto meritev, popoldne podatke analiziramo, tekmovalec pa je že zvečer istega dne seznanjen z našimi dognanji. Že naslednji dan gre namreč spet na teren, in če bi mu svoje ugotovitve predstavili šele čez dan ali dva, ne bi imele več prave vrednosti. Smučar bi medtem že pozabil, kaj natanko je počel tistega dne, vmes bi se mu zgodilo še marsikaj drugega – in naša analiza bi bila prepozna.«

Ob tolikšni učinkovitosti in praktični uporabnosti znanstvene analize ne čudi, da tako domači kot tuji tekmovalci že več let iščejo pot do profesorja Supeja in njegove ekipe. »No, to je seveda odvisno tudi od trenerjev. Z nekaterimi res dobro sodelujem, ker so pač bolj dojemljivi za naše meritve. In ker takšni trenerji delajo zdaj z ameriško, nato z, denimo, švedsko in pozneje z nemško reprezentanco, tudi sam sodelujem enkrat z Američani, nato s Švedi in potem z Nemci.« Seveda so to sami vrhunski smučarji, udeleženci svetovnega pokala.

Kri, znoj, solze – in znanost

In kako bi kot znanstvenik in smučar razvrstil nujne lastnosti vrhunskega smučarja – od telesne konstitucije, talenta in prizadevnosti do opreme in največjih fines tehnike smučanja?

»Zagotovo je najpomembnejši človek. Torej nekdo, ki zna smučati in je tudi telesno dobro pripravljen. Kajti tudi dober smučar, ki telesno ni dobro pripravljen, svojih sposobnosti ne more optimalno izkoristiti, ker na tekmovanju, kjer vladajo zelo težke razmere, njegovo telo preprosto ne vzdrži zahtevne vožnje. Skratka, nujni sta tako tehnična kot telesna pripravljenost.«

A za res vrhunski rezultat je potrebno še marsikaj. »Zelo pomembna je tudi ustrezno pripravljena glava; za to najbolje poskrbi psiholog. Kajti zgodi se, da smučarju kakšnega dne, čeprav je tako telesno kot tehnično sposoben vrhunske vožnje, preprosto ne gre in ne gre. Tudi vrhunska oprema je seveda pomembna, a šele takrat, ko so druge ključne lastnosti na dovolj visoki ravni. Sam pravim: Če si v svetovnem pokalu na 50. mestu, ti vrhunska oprema ne bo omogočila nenadnega skoka na peto mesto. Šele ko se prebiješ med prvih, recimo, 15, se ti začne obrestovati tudi vrhunska oprema.«

Bliže samemu vrhu so tovrstne finese še usodnejše: »Bistvena razlika je namreč, ali se uvrstiš na tretje ali četrto mesto. Še bolj pa, ali po tekmi stopiš na prvo ali drugo stopničko. Takrat tudi oprema postane zelo pomemben dejavnik. Smučarski kombinezon, denimo, lahko vrhunskemu slalomistu prinese celo 20 stotink sekunde; v pogojih, ko je zračni upor ključni faktor, morda celo več. Da o smukaču, pri katerem so hitrosti še neprimerno večje in zato zračni upor pomembnejši, niti ne govorim.«

Tudi poleti »gori sneg«

V sončnem dnevu se pogovor hočeš nočeš zasuče tudi k letnim časom. Kako je torej z raziskavami »zimskega« smučanja poleti?

»No, naše raziskave potekajo vse leto,« je jasen sogovornik. Navsezadnje jih dobršen del izvajajo v laboratoriju, meritve opravljajo tudi na ledenikih, s samimi tekmovalci pa sploh največ delajo prav od maja in junija pa do najdlje novembra. »To je namreč čas, ko tekmovalci izpopolnjujejo tehniko, preizkušajo opremo, v začetnem delu sezone 'trenirajo situacijo' na že čisto pravih progah – zato prav v tem času lahko z njimi najbolj intenzivno sodelujemo.«

Izjema so le priprave na olimpijske igre: »Slabo leto pred igrami v Sočiju smo, recimo, štirinajst dni intenzivno delali z rusko in ameriško reprezentanco in na tako rekoč pravih terenih za igre opravili številne meritve taktike, tehnike in podobno.«

Čas, ko nas je večina z mislimi na morju ali ob vodi, je torej za znanstvenika, ki proučuje smučanje, v bistvu glavna sezona. »Tako je, to je za nas zelo intenzivno obdobje. Iz več razlogov. Prvi je ta, da ponavadi tri ali pet dni izvajamo meritve, nato pa tri do štiri mesece obdelujemo podatke,« se nasmehne z mešanico blage samoironije in odkritega ponosa. »Poleg tega imamo ravno poleti, po koncu predavanj in izpitov, tudi največ časa za raziskovalno delo.«

Letošnji poletni meseci pa so menda še bolj pravi kot ponavadi: »Kot veste, se je na smučarski zvezi marsikaj spremenilo, zamenjali so se številni odločujoči ljudje, zato je zdaj res pravi čas za intenzivne raziskave, da bo prihodnja sezona tudi za Slovenijo čim bolj uspešna.«

Z drugimi besedami, znanost tudi o smučanju še ni izrekla zadnje besede. In raziskovalna skupina dr. Supeja jih snuje še veliko. Besed in dejanj.