Komende week moeten twee satellieten de lucht ingaan die met zeer precieze metingen de klimaatkennis kunnen verbeteren. Honderd procent Europees, en dat is geen toeval.
is wetenschapsredacteur voor de Volkskrant. Hij schrijft over sterrenkunde, natuurkunde en ruimtevaart.
De gezondheid van planten onder druk van hitte, het stijgende waterniveau in de oceanen, of het gedrag van warmtestromingen tijdens grootschalige klimaatgebeurtenissen zoals de beruchte El Niño: het zijn zomaar wat zaken die twee nieuwe Europese satellieten zeer nauwkeurig in kaart gaan brengen.
De twee satellieten, de Sentinel-3C en de Flex, vertrekken deze maand met een Europese Vega C-raket vanaf de Europese lanceerbasis Kourou, in Frans-Guyana.
Sonde, raket en lancering: driemaal Europa. Bij deze wetenschappelijke missies is geen Nasa of de Verenigde Staten te bekennen. ‘Dit project illustreert het belang van onze strategische autonomie in deze woelige tijden’, stelt Catharina Bamps van de Europese Commissie dan ook tijdens een bijeenkomst in Space Expo in Noordwijk in aanloop naar de lancering.
Het gedrag van de Verenigde Staten is simpelweg te onvoorspelbaar geworden, stellen meerdere sprekers daar, zeker als het gaat om klimaatwetenschap.
‘We hebben al gezien dat de VS het verzenden van meetgegevens van klimaatsatellieten naar aarde hebben uitgeschakeld en meetreeksen hebben gewist. We willen nog steeds samenwerken waar mogelijk, maar ook op onze eigen benen staan’, concludeert Jasper van Loon van de Nederlandse ruimtevaartorganisatie NLSA (Netherlands Space Agency).
Sentinel-3C is onderdeel van het Europese Copernicus-programma voor aardobservatie en dient als aanvulling op de twee Sentinel-3-satellieten die al rond de aarde draaien. ‘Sentinal-3A is eigenlijk al voorbij z’n levensduur, dus als je continu wilt kunnen meten, dan moet je 3C nu wel lanceren’, zegt Van Loon.
De andere satelliet, Flex, is een onderzoeksmissie van Esa. ‘Het is een kleine satelliet, net iets groter dan een wasmachine – al hebben wij een voorkeur voor de termen ‘compact en elegant’’, grapt Frank de Bruin, manager van de satelliet bij Esa.
Tijdens de bijeenkomst spreekt hij via een videoverbinding met de lanceerbasis in Kourou, waar ‘zijn’ Flex al in de neuskegel is verscholen die straks bovenop de raket wordt geplaatst.
Door het relatief kleine formaat blijft de missie betaalbaar, maar de keerzijde is dat hij niet alles zelf kan. Flex is ook afhankelijk van meetapparatuur van ándere satellieten. ‘Flex vliegt daarom straks in een soort tandem met de Sentinel-satelliet’, zegt De Bruin.
Dat is overigens niet de Sentinel-satelliet waarmee hij wordt gelanceerd. Vanuit logistieke overwegingen zoekt Flex straks eerst Sentinal-3A op. Pas veel later wisselt hij naar B of C.
Flex zal dan ook in dezelfde baan rond de aarde vliegen als de drie Sentinel-satellieten en moet continu dicht bij zijn gekozen partner blijven: tussen het moment dat de Sentinel-satelliet boven een punt op aarde vliegt en het moment dat Flex datzelfde punt passeert, zit straks minimaal 6 seconden (minder en het risico op een botsing tussen de satellieten wordt te groot), maar nooit meer dan 15 seconden.
Om te begrijpen waarom dat nodig is, eerst meer over wat Flex gaat meten. De satelliet zal de gezondheid van de planten op planeet aarde in kaart brengen en onthullen hoe koolstof (dat zich in de atmosfeer bevindt in de vorm van broeikasgas CO2), tussen het plantenleven en de atmosfeer beweegt.
Op die manier zal de sonde ook de invloed van ‘stressfactoren’ voor die planten in kaart brengen, denk aan droogte, hitte en bijvoorbeeld bestrijdingsmiddelen.
Dat doet het instrument indirect, door de fluorescentie van planten vanuit de ruimte te meten. Dat wil zeggen: het licht dat die planten uitzenden als bijvangst van de fotosynthese, het proces waarbij bladgroenkorrels zonlicht omzetten in energie. De hoeveelheid fluorescentie kunnen wetenschappers gebruiken als maat voor de gezondheid van die planten.
Alleen: die fluorescentie is behoorlijk zwak. Wie gewoon kijkt naar een plant ziet vooral groen, de kleur die weerkaatst nadat bladgroenkorrels rood en blauw licht hebben geabsorbeerd. Dat groen overstemt wat de planten zelf uitzenden. Flex kan dat daarom alleen meten door de veel krachtigere reflectie van de meting af te trekken. Of, in de woorden van De Bruin: ‘De ontrafeling van fluorescentie en gereflecteerd licht wordt dé uitdaging van de gegevensverwerking met Flex.’
Om de puzzel betrouwbaar te kunnen leggen is zo veel mogelijk informatie van de omstandigheden op dat moment nodig. Denk bijvoorbeeld aan het gedrag van de atmosfeer waardoor de satellieten naar de aarde kijken en die zelf ook het licht weer verstrooit. Zulk soort gegevens levert Sentinel-3. ‘Idealiter zou je beide metingen tegelijk doen, maar dat kan niet – dus dan doe je ze maar zo snel mogelijk na elkaar.’
Flex draagt met die metingen bovendien bij aan het ijken van klimaatmodellen, vertelt Christiaan van der Tol van de TU Twente. Die leveren flink verschillende inschattingen van hoeveel CO2 planten kunnen opnemen, en dat maakt nogal uit voor de voorspellingen van bijvoorbeeld het klimaatpanel IPCC. ‘Onder de streep weten we nog niet goed genoeg hoe planten zich gedragen’, zegt Van der Tol.
Ook Sentinel 3C moet de klimaatkennis verbeteren. ‘De oceanen nemen zo’n 30 procent van de CO2 op die we als mensen in de atmosfeer brengen, maar er is geen garantie dat ze dat ook blijven doen’, zegt bijvoorbeeld Ad Stoffelen van het KNMI.
‘We moeten de dynamische processen in de oceanen daarom zo goed mogelijk in kaart brengen. Sentinel-3 meet de uitwisseling tussen wateroppervlakken en de atmosfeer in meer detail dan daarvoor mogelijk was.’
De satelliet verzamelt daarnaast ook waarnemingen op land, van de actuele toestand van ijsvlakten tot bijna realtime-informatie over bijvoorbeeld bosbranden.
De lancering van Flex en Sentinel-3C vindt naar planning plaats op dinsdagochtend 15 september rond 03.20 uur Nederlandse tijd.
Alles over wetenschap vindt u hier.
Geselecteerd door de redactie
Source: Volkskrant