SRON-computers ‘stand-by’ voor zwaartekrachtssatelliet GOCE
De computersystemen van het Nederlands ruimteonderzoeksinstituut SRON staan klaar om de gegevensstroom van de zwaartekrachtssatelliet GOCE te ontvangen en verwerken. De Europese ruimtevaartorganisatie ESA lanceert GOCE 27 oktober vanaf de Russische lanceerbasis Plesetsk. De gegevens die GOCE naar de aarde stuurt, gaan via tussenstations van ESA naar SRON. SRON ontwikkelde samen met de Technische Universiteit van München het systeem dat de ruwe gegevens van de satelliet omzet in voor wetenschappers bruikbare data.
GOCE gaat dan ook in een lage scheervlucht met ongekende nauwkeurigheid het zwaartekrachtsveld van de aarde in kaart brengen (beeld: ESA)
Een eerste aanblik van GOCE verraadt onmiddellijk zijn missie: geen volgebouwde satelliet met wijd uitklappende zonnepanelen, maar een aërodynamisch vormgegeven projectiel. De Gravity Field and Steady-State Ocean Circulation Explorer (GOCE) gaat dan ook in een lage scheervlucht op 260 kilometer hoogte met ongekende nauwkeurigheid het zwaartekrachtsveld van de aarde in kaart brengen. Iedere weerstand door de bovenste lagen van de atmosfeer is van storende invloed op de metingen, maar hoe lager de satelliet kan vliegen, des te beter is de kwaliteit van de metingen.
Met de resultaten van GOCE kunnen aardwetenschappers voor iedere plek op de wereld bepalen wat waterpas is. Dat is van belang voor het onderzoek naar oceaanstromingen, het dalen of rijzen van de zeespiegel en verandering van het klimaat en de interne processen in de aarde.
Precieze metingen aan de testmassa?s en de positiebepalingen van GOCE door GPS vormen de ingrediënten voor de uiteindelijke ?zwaartekrachtskaarten? van de aarde (beeld: ESA)
Bergketen
‘GOCE gaat eigenlijk veranderingen meten in de grootte en de richting van de zwaartekracht terwijl hij over het aardoppervlak vliegt’, vertelt Sietse Rispens van SRON. Daarvoor heeft GOCE zes gewichtjes aan boord die door elektrisch geladen plaatjes precies op hun plek gehouden worden. Maar onder invloed van de veranderende zwaartekracht tijdens de vlucht zullen die gewichtjes van plaats willen veranderen. De elektrische spanning die nodig is om een gewichtje op zijn plaats te houden is een maat voor de gevoelde zwaartekracht. GOCE meet feitelijk voortdurend het verschil in zwaartekracht tussen de voorkant en de achterkant van de satelliet. Rispens: ‘Vliegt GOCE bijvoorbeeld over een bergketen heen, dan zal hij daar een verandering in de zwaartekracht meten.’
De gegevens van GOCE komen via een paar tussenstations van ESA bij SRON terecht (beeld: ESA)
SRON was samen met de TU Delft en de Technische Universiteit van München al bij GOCE betrokken vanaf het moment dat het project nog op de tekentafels lag. Dit consortium speelde een belangrijke rol bij de selectie van GOCE in het ruimtevaartprogramma van ESA. Ook nu heeft SRON nog een aanzienlijke rol in de verwerking van de gegevens die GOCE naar de aarde stuurt. Samen met de Technische Universiteit van München ontwikkelde SRON de High Level Processing Facility (HPF). Dat is het verwerkingssysteem dat de metingen die de satelliet verzamelt, controleert en omzet in gegevens die voor aardwetenschappers bruikbaar zijn voor hun onderzoek.
Zwaartekrachtskaarten
De gegevens van GOCE komen via een paar tussenstations van ESA bij SRON terecht. SRON doet zelf een deel van de gegevensverwerking en verdeelt ze over negen andere Europese instituten, waaronder de TU Delft, die ieder een deel van het werk op zich nemen. Uiteindelijk komt alles weer terug bij SRON waarna het eindproduct van GOCE in de vorm van ‘zwaartekrachtskaarten’ van de aarde wordt aangeboden aan ESA. ESA stelt het eindproduct beschikbaar aan geïnteresseerde wetenschappers.
Een model van de vorm van de aarde, de geoïde. Met GOCE wordt de geoïde tot op ongeveer 1 cm hoogte nauwkeurig berekend. (Beeld: ESA)
De betrokkenen van SRON kijken met spanning uit naar de binnenkomst van de eerste data van GOCE, vier dagen na de lancering. Niets wordt aan het toeval overgelaten. Naast de server die de data moet opslaan staat een partij accu’s die de stroomvoorziening in geval van nood kan overnemen. SRON-medewerker Sander de Witte: ‘We hebben onze systemen uitgebreid getest met gesimuleerde data. Nu kan ik bijna niet wachten op het echte werk.’
Andere Nederlandse partijen die betrokken zijn bij GOCE zijn de TU Delft, het Leids ruimtevaartbedrijf Dutch Space en het bedrijf Bradford Engineering.
