EarthCARE gelanceerd met Nederlands instrument voor onderzoek naar klimaatverandering door wolken en fijnstof

Europa’s nieuwe satelliet EarthCARE werd vandaag met succes naar de ruimte gelanceerd. De wetenschappelijke missie onderzoekt de invloed van wolken en fijnstof op klimaatverandering. Nederlandse bedrijven leverden hardware, KNMI-onderzoekers kijken reikhalzend uit naar de eerste data.

Wolken en fijnstof leveren een
EarthCARE launch. Bron: ESA belangrijke bijdrage aan de opwarming van onze planeet, denken wetenschappers. Maar hard bewijs ontbreekt. ‘Het is een van de grootste onzekerheden in de huidige klimaatmodellen’, zegt Thorsten Fehr, hoofd atmosfeeronderzoek van ESA. ‘En EarthCARE gaat die onzekerheid de komende jaren verkleinen.’

EarthCARE (Earth Cloud, Aerosol and Radiation Explorer) is de zesde missie in ESA’s wetenschappelijke Earth Explorer programma. Het is ook de meest complexe aardobservatiesatelliet die ESA ooit bouwde. Aan boord is de door TNO en SSTL ontwikkelde Multi spectrale camera MSI. Deze moet samenwerken met een laserinstrument, een radarinstrument en een stralingsmeter; een methode die nooit eerder in de ruimte werd gebruikt.

 

Wolken zijn deken
Waarom dicht de wetenschap wolken en fijnstof (aerosolen) zo’n grote rol toe in de opwarming van de aarde? Dat weet Gerd-Jan van Zadelhoff, onderzoeker bij het KNMI: ‘Wolken hoog in de atmosfeer functioneren als een soort deken: ze houden warmtestraling van de aarde vast. Voor lage wolken geldt het omgekeerde: die stralen zonlicht terug de ruimte in en koelen de aarde juist af. Alle wolken ertussenin kunnen de aarde óf opwarmen, óf afkoelen. Dat is afhankelijk van hoeveel aerosolen ze bevatten, de grootte van waterdruppeltjes en meer.’

EarthCARE gaat met zijn instrumentarium de interactie tussen wolken, fijnstof en warmtestraling meten. Van Zadelhoff: ‘Voor het eerst kunnen we dan een relatie leggen tussen hoeveel warmtestraling de aarde bereikt, welke wolken en aerosolen we zien en hoeveel warmtestraling de aarde weer verlaat.’

Synergie tussen satellieten
EarthCARE is niet de enige satelliet die het wolkenmysterie moet ontrafelen. In februari lanceerde NASA de PACE satelliet, waarvoor Nederland het instrument SPEXone leverde. Ook deze satelliet onderzoekt aerosolen. Toch zijn de satellieten geen concurrenten van elkaar, vertelt Bastiaan van Diedenhoven, senior
Earth Observation Satellites. Bron: ESA onderzoeker van SRON.

PACE meet gemiddelden van een hele kolom fijnstof in de atmosfeer. EarthCARE is in staat de verticale verdeling van fijnstof te meten. En EarthCARE kan goed waarnemen welke wolken uitregenen en hoe sneeuw- en ijs wordt gevormd, terwijl PACE informatie levert over kleine deeltjes in de wolken vóórdat ze regen vormen. ‘Los van elkaar kunnen de satellieten al ontzettend veel’, aldus Van Diedenhoven. ‘Maar als je de gegevens van beide samen neemt, kun je baanbrekende wetenschap bedrijven en heel veel nieuwe ontdekkingen doen.’

Nederlandse componenten

Nederlandse wetenschappers moeten nog tot eind 2024 wachten, voordat ze met de eerste data van EarthCARE kunnen werken. Voor het Nederlandse bedrijfsleven zit het werk aan de missie er al een tijdje op. Airbus ontwikkelde en bouwde de zonnepanelen van de satelliet, Bradford Space een onderdeel van het voortstuwingssysteem.

Rob van Hassel van Airbus: ‘Bij veel satellieten denk je aan een doos vol instrumenten met aan weerszijden zonnepanelen. EarthCARE, die de bijnaam “Witte draak” heeft gekregen, heeft de zonnepanelen op een heel bijzondere plek: de achterkant. Je zou kunnen zeggen dat wij de draak een staart hebben gegeven.’

De panelen zitten aan de achterkant, omdat EarthCARE in een relatief lage baan om de aarde vliegt, legt Van Hassel uit: ‘Door de zonnepanelen achterop te plaatsen, leveren we de kleinst mogelijke bijdrage aan luchtweerstand. Bovendien vormen de zonnepanelen zo een mooie contramassa voor het zware laserinstrument aan de voorkant.’

Bradford Space bouwde zes drukopnemers voor het voortstuwingssysteem van EarthCARE. Ze geven aan hoeveel brandstof nog beschikbaar is voor manoeuvres met de satelliet. De onderdelen zijn oorspronkelijk afkomstig uit de Formule 1. Bradford maakte ze geschikt voor de ruimtevaart. Het bedrijf bouwde inmiddels meer dan vierhonderd drukopnemers. De eerste vloog op komeetjager Rosetta in 2004. Andere exemplaren zitten onder meer op de ESA-missies JUICE en Euclid.

 

Onverminderd relevant
EarthCARE satellite. Bron: ESA
De lancering van EarthCARE werd de afgelopen jaren een aantal keer uitgesteld. Onder meer de ontwikkeling van het laserinstrument, de covid-pandemie en de oorlog in Oekraïne zorgden voor flinke vertraging. Dat de missie vandaag alsnog van de grond kwam, is volgens Thorsten Fehr een absolute mijlpaal en onverminderd belangrijk voor de wetenschap.

‘De behoefte aan de gegevens van EarthCARE is alleen maar toegenomen. Dit is een extreem belangrijke en relevante missie voor de wereldwijde wetenschappelijke gemeenschap. Hij zal ons veel leren over de impact die wij mensen hebben op het klimaat en voorspellingen over de opwarming van de aarde op de korte en langere termijn aanzienlijk verbeteren.’

EarthCARE in het nieuws
NRC
Kijk Magazine
De Ingenieur
De VolksKrant
Nu.nl

Meer informatie
EarthCARE
Earth Explorers programma
Airbus Nederland - EarthCARE
KNMI - EarthCARE
Bradford Space
TNO