Govert Schilling
Een extreem gevoelige Nederlandse spectrometer, die vandaag gelanceerd wordt, gaat de komende zeven jaar wereldwijd de luchtkwaliteit monitoren en de klimaatverandering in kaart brengen.
TROPOMI (TROPOspheric Measuring Instrument) wordt volgens plan vandaag gelanceerd vanaf de Russische basis Plesetsk.
Het is het enige instrument aan boord van de Europese kunstmaan Sentinel-5P, die deel uitmaakt van het Copernicus-aardonderzoeksprogramma van ruimtevaartorganisatie ESA. De satelliet meet 3,3 bij 5,6 m en heeft een lanceermassa van 800 kg.
Vanuit zijn 824 km hoge polaire omloopbaan meet TROPOMI voor elk punt op aarde eens per etmaal de atmosferische concentraties van moleculen als koolmonoxide, methaan, ozon, stikstofoxiden en zwaveloxiden. Het gaat om honderden metingen per seconde, met in de meeste gevallen een ruimtelijke resolutie van 7 x 3,5 km. ‘Een stad als Rotterdam viel tot nu toe binnen één meetpixel’, zegt hoofdonderzoeker Pepijn Veefkind van het KNMI. ‘Maar met TROPOMI kunnen we onderscheid maken tussen de binnenstad en de haven.’
TROPOMI is ontwikkeld en gebouwd door Airbus Defence & Space Netherlands, in samenwerking met TNO, ruimteonderzoeksinstituut SRON en het KNMI. De Nederlandse overheid investeerde circa € 100 miljoen in het project. ‘Het is het meest geavanceerde instrument voor aardobservatie dat ooit in Nederland is gebouwd’, zegt Sytze Kampen, hoofd technologie bij Airbus Nederland.
Lees verder onder de illustratie
Artist impression van Sentinel-5P en TROPOMI (Copyright: ESA)
Vervuilende moleculen en broeikasgassen in de troposfeer – de onderste 10 à 20 km van de aardse dampkring – laten een kenmerkende vingerafdruk achter in gereflecteerd zonlicht. Voor koolmonoxide en methaan liggen die spectroscopische absorptielijnen vooral op korte infraroodgolflengten.
Een belangrijk onderdeel van TROPOMI is een door SRON ontwikkeld spectroscopisch tralie dat ‘verzonken’ is in een stuk silicium. Door handig gebruik te maken van de brekingsindex van silicium kon het infraroodkanaal van het instrument veertig keer kleiner worden uitgevoerd dan met een traditioneel tralie, vertelt onderzoeker prof.dr. Ilse Aben van SRON. ‘Zonder ons verzonken tralie zouden de koolmonoxide- en methaanmetingen niet mogelijk zijn.’
Het KNMI ontwikkelde de software die gebruikt wordt om de ruwe meetgegevens van TROPOMI om te zetten in geijkte data. ‘Daarbij baseren we ons op de resultaten van een uitgebreide kalibratiecampagne die twee jaar geleden is uitgevoerd,’ zegt onderzoeker Quintus Kleipool. Ook de komende tijd zullen vanaf de grond regelmatig kalibratiemetingen worden verricht, aldus Kleipool.
Eerder bouwde Nederland mee aan de vergelijkbare ruimte-instrumenten Sciamachy en OMI (Ozone Monitoring Instrument). Dankzij de hogere resolutie en het grotere golflengtebereik betekent TROPOMI echter een grote stap voorwaarts. Veefkind: ‘Het is wereldwijd echt het beste wat er is op dit moment.’
