Nieuwe satelliet brengt fijn stof in kaart
De Europese aardobservatiesatelliet MetOp, die 17 juli gelanceerd wordt, zal een goed beeld geven van de verspreiding van fijne stofdeeltjes in de atmosfeer. Ruimteonderzoekers van SRON Netherlands Institute for Space Research ontwikkelden daartoe een methode om met het satellietinstrument GOME-2 gegevens te verkrijgen over de aard en de hoeveelheid van deze zogenoemde aërosolen. Projectleider Otto Hasekamp: “Aërosolen kunnen gezondheidsproblemen veroorzaken en ze hebben invloed op het klimaat. Meer inzicht in de verspreiding van aërosolen is dus heel belangrijk.”
Aërosolen zijn kleine deeltjes en druppeltjes in de atmosfeer. Ze kunnen van natuurlijke oorsprong zijn, zoals stof van vulkaanuitbarstingen, woestijnstof of zeezout. Maar ook de mens draagt flink bij aan de uitstoot aan aërosolen door industrie en transport over de weg, het water en in de lucht, met soms drastische gevolgen. Hele nieuwbouwprojecten liepen vertraging op doordat de concentratie aërosolen op de bouwlocatie de aangescherpte norm overschreed.
Het klimaateffect van aërosolen zorgt voor meer wetenschappelijke vraagstukken. “Het gekke is dat we verschillende manieren kunnen bedenken hoe die aërosolen het klimaat beïnvloeden, maar op welke manier het werkelijk gebeurt en wat het gevolg is, daarover is nog veel onduidelijk”, zegt Otto Hasekamp.
Aërosolen zouden een afkoelende werking kunnen hebben op het klimaat doordat zij een gedeelte van het zonlicht terugkaatsen. Evengoed kunnen de deeltjes een opwarmende werking hebben doordat ze het zonlicht en straling afkomstig van de aarde absorberen en zo bijdragen aan het broeikaseffect. Daarnaast hebben ze waarschijnlijk ook invloed op de vorming van wolken.
Hasekamp en zijn collega’s ontwikkelden een methode om met het GOME-2 instrument op MetOp die aërosolen te kunnen meten. Daarbij maken ze gebruik van de polarisatie van het gereflecteerde licht. Hasekamp: “Licht van de zon kun je voorstellen als deeltjes die alle in alle richtingen trillen. Als dat licht weerkaatst of verstrooid wordt, bijvoorbeeld door aërosolen, dan trillen die deeltjes nog maar in één richting. Het licht is dan gepolariseerd. ” Met GOME-2 kunnen de ruimteonderzoekers de mate van polarisatie van het licht meten en daarvan de concentratie en de grootte van de aërosolen afleiden.
MetOp komt in een baan op 817 kilometer hoogte en vliegt rondjes rond de aarde over de Noord- en Zuidpool. Daarmee lukt het om ongeveer één keer per twee dagen de gehele wereld gezien te hebben. “Dat is een groot voordeel ten opzichte van grondmetingen. Bovendien zijn we met GOME-2, als het goed is, tot 2020 verzekerd van data. Zo’n lange tijdreeks is erg belangrijk voor klimaatonderzoek.”
GOME-2 is een instrument met grote Nederlandse betrokkenheid. SRON is betrokken bij de calibratie van het instrument en een deel van de gegevensverwerking. Daarbij ligt de focus vooral op troposferisch ozon en aërosolen. Naast SRON is het KNMI in Nederland de belangrijkste betrokkene bij GOME-2. TNO bouwde mee aan GOME-2 en Dutch Space leverde de zonnepanelen van de satelliet. MetOp is een gezamenlijk satellietproject van de Europese Ruimtevaartorganisatie ESA en de Europese organisatie die de weersatellieten beheert EUMETSAT.