Parijs (Fr) – De nieuwste Europese ‘milieuwaakhond’ draagt de naam ENVISAT. Aan boord van deze satelliet bevindt zich het eerste instrument dat naar sterverduisteringen kijkt.


Er is een nieuw ruimtelaboratorium bijgekomen: de observatiesatelliet ENVISAT, afgeleid van het Engelse Environmental Satellite. De Europese ruimtevaartorganisatie ESA lanceerde de satelliet op 1 maart vanaf Kourou in Frans-Guyana, waarna hij vijf jaar lang om de Aarde blijft cirkelen. Zijn taak: zo veel mogelijk gegevens over het aardse milieu verzamelen, desnoods door naar verdwijnende sterren te kijken…
Broeikaseffect, zure regen, het ozongat: menselijke activiteiten hebben een grote invloed op het milieu. De exacte gevolgen zijn echter grotendeels onbekend. Daarvoor moeten we de complexe interacties tussen atmosfeer, oceaan en land beter begrijpen. Omdat deze interacties zich op wereldschaal afspelen, vormen zogenaamde remote sensing-technieken de beste methode voor dit soort milieu-onderzoek. Hierbij doen meetinstrumenten in satellieten de waarnemingen.
Satellietwaarnemingen zijn zeer geschikt om op wereldschaal en op korte termijn gedetailleerde informatie te verzamelen, bijvoorbeeld ter onderbouwing van klimaatmodellen. ENVISAT voltooit veertien keer per dag een rondje om de Aarde, waardoor zijn metingen de hele Aarde bestrijken én vaak vernieuwd worden. Bovendien kan de satelliet doorlopend meten, ongeacht de seizoenen en weersomstandigheden.
ENVISAT is een echte duizendpoot: hij detecteert niet alleen ozonafbraak, luchtvervuiling, ontbossing, temperatuurveranderingen en aërosolen, maar voorspelt ook natuurrampen, zoals vulkaanuitbarstingen en overstromingen. Aan boord bevinden zich niet minder dan tien meetinstrumenten, variërend van radars voor topografiebepalingen tot spectrometers voor de bestudering van de luchtsamenstelling of het soort vegetatie op het land.

Vingerafdruk
Een van de opmerkelijkste instrumenten is GOMOS, dat staat voor Global Ozone Monitoring by Occultation of Stars. Dit is een duizendpootje op zichzelf: het bestudeert tegelijkertijd sporegassen (onder andere ozon, NO2 en OClO), waterdamp, aërosolen en de temperatuurverdeling in de stratosfeer – de luchtlaag die zo’n tien kilometer boven het aardoppervlak begint. Met name de ozonmetingen trekken veel belangstelling, omdat dit gas een centrale rol speelt in de atmosfeer. Het absorbeert schadelijke UV-straling van de zon, maar is ook een belangrijk broeikasgas.
GOMOS is het eerste instrument ooit dat zijn metingen baseert op het sterverduisteringsprincipe. Een telescoop ‘kijkt’ langs de Aarde naar een heldere ster die zo ver boven de horizon staat dat de aardse atmosfeer niet in het gezichtsveld ligt. Terwijl de satelliet zich in zijn baan voortbeweegt, blijft de telescoop op deze ster gericht. Hierdoor lijkt de ster achter de aardse atmosfeer te zakken: hij wordt ‘verduisterd’. Tijdens de verduistering registreert GOMOS continu de spectra van de ster in het ultraviolette, zichtbare en nabij-infrarode licht. Gassen in de aardse atmosfeer beïnvloeden de spectra, doordat ze een deel van het sterrenlicht absorberen. Elk gas doet dat op een geheel eigen manier, door alleen bepaalde golflengten te absorberen – elk gas heeft een eigen spectrale ‘vingerafdruk’. Vervolgens vergelijkt men de resultaten met het spectrum van de ster toen deze zich nog boven de atmosfeer bevond, enkele seconden voor de verduistering. Op deze manier kunnen de atmosferische gassen en hun concentraties worden bepaald. De metingen zijn uitzonderlijk nauwkeurig: veranderingen van slechts ééntwintigste procent per jaar in bijvoorbeeld de ozonconcentratie zijn detecteerbaar. Dit ligt ver beneden de werkelijke afbraakwaarde.

Mirjam Leunissen