Einde oefening voor 'Ferrari' onder satellieten

De doodsstrijd van een satelliet levert de wetenschap mogelijk interessante data op over de luchtdichtheid van de thermosfeer, de hoogste laag van de aardse dampkring. De GOCE- satelliet van de Europese ruimtevaartorganisatie die gisteravond laat is verbrand in de atmosfeer, heeft in zijn laatste levensdagen nog een nieuwe taakomschrijving gekregen: het meten van de luchtweerstand die satellieten ondervinden in hun baan om de aarde.

AMSTERDAM - GOCE was oorspronkelijk bedoeld om minieme verschillen in het zwaartekrachtveld van de aarde in kaart te brengen en scheerde daartoe in een lage baan (circa 270 kilometer hoogte). De versnellingsmeters die de Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer daarvoor gebruikte, bleken zo gevoelig dat ze de zwaartekrachtgolven in de atmosfeer konden meten van de tsunami in Japan in 2011. Sinds het begin van de missie die in 2009 begon, heeft GOCE een nieuwe 'plattegrond' samengesteld van het aardse zwaartekrachtveld.


Onderzoeker Eelco Doornbos van de TU Delft bedacht dat de versnellingsmeters misschien ook wel voor een ander doel kunnen worden gebruikt: het in kaart brengen van luchtdichtheid op grote hoogte. Hoewel de atmosfeer op honderden kilometers boven het aardoppervlak zeer ijl is, is nog steeds sprake van een geringe luchtweerstand, zeker in de relatief lage baan waarin GOCE vloog. Hoe lager de baan van de satelliet, hoe sterker de weerstand wordt, door de stijgende luchtdichtheid, en hoe meer de satelliet zal afremmen. Door andere factoren die van invloed zijn op de vertraging van de satelliet uit de data te filteren, kon op basis van de vertraging van GOCE worden bepaald hoe dicht de atmosfeer in het zwerk is.


Daartoe nam Doornbos de aerodynamische eigenschappen van de satelliet mee in zijn berekeningen. Vanwege de lage baan is extra aandacht besteed aan de stroomlijn van GOCE. Vanwege zijn vorm werd hij ook wel de Ferrari onder de satellieten genoemd.


Doordat de stuwstof van GOCE was uitgeput, was de ionenmotor uitgevallen en raakte de zwaartekrachtspeurder in een lagere baan. De afgelopen dagen 'viel' de satelliet vijf kilometer per dag, maar hij bleef tot het laatste moment versnellingsdata naar grondstations sturen. Dit leidde ertoe dat nu luchtdichtheidsgegevens beschikbaar zijn over de atmosfeer vanaf 270 kilometer tot de hoogte waarop er geen communicatie meer mogelijk was. 'Die informatie is interessant voor toekomstige satellietmissies', zegt Doornbos.


De GOCE-missie duurde langer dan gepland, doordat de satelliet meer stuwstof aan boord had dan was berekend. Ook de zon hielp een handje mee: vanwege de lage activiteit de afgelopen jaren, want het extreem ultraviolette zonlicht en geladen deeltjes van de zon zorgen voor opwarming en uitzetten van de atmosfeer en hebben daardoor invloed op de weerstand die een satelliet ondervindt. 'In de thermosfeer zie je enorme veranderingen in luchtdichtheid', zegt Doornbos. Invloeden die soms een aardse oorsprong hebben, zoals de aardbeving in Japan.

undefined

Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright @volkskrant.nl.
© 2021 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden