Om CO2-uitstoot door de mens beter te kunnen monitoren, wil de Europese Commissie in de toekomst meer metingen. Daarom werken tien Europese partijen aan project SCARBO: het ontwerp van een constellatie van kleine satellieten met geavanceerde instrumenten. Deze week legden ze in Toulouse verantwoording aan experts van Europa af over hun vorderingen.
De crux van Space CARBon Observatory SCARBO is om de volgende door Europa geplande grote CO2 satellietmissie aan te vullen met een constellatie van kleine satellietjes. Voor de kleine satellietjes werken de partners aan het concept voor een compacte CO2 sensor (nanoCARB). Maar óók aan een inventief spectropolarimeter instrument voor aerosolen (SPEXone). CO2 metingen worden vele malen uitgebreider door aanvullende meetgegevens uit die compacte satellietinstrumenten.
Crux: gecombineerde metingen
Aerosol in de atmosfeer heeft namelijk invloed op CO2-metingen. Het SPEXone-instrument dat SRON Netherlands Institute for Space Research ontwikkelt met Airbus Defense & Space Netherlands (ADSN), kan die invloed bepalen.
Eind 2017 trok Europa 2,9 miljoen uit voor de SCARBO-studie. SRON ontving 325.000 euro. Hiermee kunnen SRON-wetenschappers en technici het ontwerp maken van een klein satelliet-instrument voor de toekomstige constellatie. Daarnaast kunnen ze de methode van gelijktijdige metingen voor heel nauwkeurige bepaling van CO2 concentraties met nanoCarb en SPEX uittesten op een vliegtuig.
Testinstrument stabiel houden bij zijwind
SRON Instrumentbouwers bereiden daarvoor de al eerder gebouwde vliegtuig-polarimeter SPEX airborne voor op testmetingen boven Europese emissiebronnen met het Europese onderzoeksvliegtuig Falcon F20. Dat SPEX airborne eerder ook op het NASA-toestel ER-2 vloog, betekent helaas niet dat het instrument ook eenvoudig op de Falcon past.
Op de Falcon F20, die lager vliegt dan de NASA ER-2, krijgt SPEX airborne te maken met zijwind waardoor het toestel ‘dwars’ gaat vliegen. Mechanical Design Engineer Geert Keizer ontwerpt een stabilisatiemechanisme dat ervoor zorgt dat SPEX airborne op het vliegtuig altijd stabiel de juiste kijkrichting blijft houden.
Werking van het SPEX concept
SPEX kan aerosolen in de atmosfeer meten door van bovenaf naar de lucht te kijken. Omdat SPEX een spectropolarimeter is, kan het bepalen in hoeverre het daarbij opgevangen licht gepolariseerd is. Die ‘polarisatiegraad’ vertelt de wetenschappers hoeveel en welke soorten aerosolen er in de atmosfeer zitten en wat hun optische eigenschappen zijn. Die informatie is nodig om uit een CO2 sensor een nauwkeurige bepaling van de hoeveelheid CO2 te doen.
SRON en ADSN ontwikkelen SPEXone op dit moment ook voor gebruik op de NASA-satellietmissie PACE die in 2022 zal worden gelanceerd.
Zie ook:
http://ec.europa.eu/research/infocentre/article_en.cfm?artid=49888