Formule 1 onder de satellieten gaat zwaartekracht onderzoeken

Een impressie van de GOCE-stalliet, die de komende twee jaar rondjes om de aarde zal vliegen. (AFP) Beeld
Een impressie van de GOCE-stalliet, die de komende twee jaar rondjes om de aarde zal vliegen. (AFP)

De Europese ruimtevaartorganisatie Esa gaat de zwaartekracht van de aarde meten. De kennis die dat oplevert, kent vele toepassingen.

Met een dag vertraging door problemen met de lanceerinstallatie, schoot de Europese ruimtevaartorganisatie Esa gisteren de satelliet GOCE de ruimte in. Volgens Esa gaat het om ’de formule 1 onder de satellieten’.

Die bijnaam dankt de Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer, zoals de satelliet voluit heet, aan zijn ranke, aerodynamische vorm. Die is nodig, omdat hij op slechts 260 kilometer hoogte in een baan rond de aarde zal vliegen. Daar is nog invloed van de wind merkbaar, die GOCE uit zijn baan zou kunnen blazen.

Het doel van de missie is het zwaartekrachtveld van de aarde in kaart te brengen. Er zitten lokaal subtiele verschillen in de sterkte van dat veld, die GOCE met zijn zeer gevoelige meetinstrumenten zal registreren. Hierom is ook de geringe hoogte van de satelliet noodzakelijk: op grotere hoogte zijn de lokale verschillen niet meer goed waarneembaar.

Met een goed beeld van het zwaartekrachtveld van de aarde, kunnen de oceaanstromingen beter in kaart worden gebracht. Die stromingen spelen een grote rol in de warmte-uitwisseling tussen oceanen en de atmosfeer, wat veel invloed op het klimaat heeft. Daarnaast worden zeespiegelveranderingen beter te verklaren en te voorspellen.

Hoe werkt het? „Alles wat massa heeft, trekt aan”, zegt Roger Haagmans, verantwoordelijk voor de wetenschappelijke coördinatie van het project bij Esa. „Wanneer er dan in de zeebodem iets met veel massa zit, zoals een vulkaan, is de aantrekkingskracht op die plaats groter dan op een plaats waar niets zit. Het zeeoppervlak vormt zich daarnaar.”

Op de lange termijn zijn er meer toepassingen van de GOCE-gegevens. Haagmans: „Als je die combineert met seismografische metingen, kun je veel te weten komen over de structuur binnen de aarde. Zo zouden bijvoorbeeld aardbevingen beter te voorspellen worden.”

Een andere indirecte toepassing van de meetgegevens is preciezere GPS-hoogtemeting. Dankzij GOCE zal de vorm van de aarde namelijk nauwkeuriger bepaald worden. Die is namelijk niet perfect bolvormig, maar is bij de polen afgeplat en bij de evenaar uitgerekt: een zogenaamde ellipsoïde. „Vergelijk het met een bol van slap materiaal, die hard om zijn as ronddraait. De bol zal in het midden breder worden, en aan de boven- en onderkant afplatten. Zo is de aarde ook gevormd”, legt Haagmans uit.

De ’kale’ aarde, zoals die zou zijn als hij geheel met water bedekt was, heeft bulten en dalen. Die bulten kunnen tot circa 100 meter hoog zijn, volgens Haagmans. De GOCE-satelliet brengt dit kale aardoppervlak, de zogenoemde geoïde, nauwkeurig in kaart. De hoogtemeting via GPS vindt plaats aan de hand van deze geoïde.

Ook worden de grillige banen van aardobservatiesatellieten beter te voorspellen met de kennis die de missie oplevert. De metingen die die satellieten van het aardoppervlak en de atmosfeer doen, worden zo nauwkeuriger.

GOCE zal de komende twee jaar per dag ongeveer 15 rondjes om de aarde maken. Daarna is er een nauwkeurig overzicht van het zwaartekrachtveld, iets wat met metingen op land vele malen langer zou duren. Vervolgens zal onder meer de TU Delft, die ook betrokken was bij de bouw van de satelliet, zich over de verwerking van de gegevens buigen.

Meer over

Wilt u iets delen met Trouw?

Tip hier onze journalisten

Op alle verhalen van Trouw 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@trouw.nl.
© 2021 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden