De Delftse lucht- en ruimtevaartonderzoekers Christiaan Tiberius, Hans van der Marel en Peter Teunissen hebben de kwaliteit bekeken van het Europese navigatiesysteem Galileo. Dat moet een betrouwbaar alternatief worden voor het Amerikaanse GPS-systeem. Tiberius en zijn team vergeleken de signalen van de twee al gelanceerde testsatellieten GIOVE-A (2005) en Giove-B (2007). Ze onderzochten hoe de twee radiobakens ten opzichte van elkaar verschuiven als de ontvanger op een iets andere plaats gaat staan.

De wetenschappers gebruikten twee ontvangers in de weilanden van Delfland. Daar verzamelden ze radiometingen van 12 GPS satellieten, twee Europese navigatiesatellieten en de twee Galileo satellieten, Giova-A en GIOVE-B. Alle metingen werden gedaan in het anderhalve uur dat GIOVE-A en GIOVE-B gelijktijdig zichtbaar waren.

Slim vergelijken van wat de twee ontvangers binnen ‘zien’ komen levert informatie over waar de satellieten stonden toen ze hun signaal uitzonden. Met hun metingen wisten Tiberius en collega’s de positie van satellieten GIOVE-A en -B op een paar millimeter nauwkeurig te bepalen. Scherper dan mogelijk is met de Amerikaanse tegenhanger GPS. Die nauwkeurigheid zal ook andersom werken, als de Galileosatellieten allemaal in hun 23.000 km hoge banen om de aarde draaien.

Plaatsbepaling met satellieten wordt in allerlei takken van industrie en dienstverlening gebruikt, zoals transport, energievoorziening, communicatie, en landmeetkunde. Uiteindelijk moet ruim 90% van de wereldbevolking Galileo’s signaal kunnen ontvangen. Galileo wordt gratis, overal ter wereld bereikbaar – ook rond de polen, waar het Amerikaanse GPS maar matige ontvangst heeft – en voor iedereen even nauwkeurig. De Amerikaanse tegenhanger versleutelt zijn signaal van allerhoogste kwaliteit namelijk met een speciale code waar alleen het leger de sleutel voor heeft. Zo voorkomen de V.S. dat vijandelijke strijders evenveel nut hebben van de GPS-techniek als het Amerikaanse leger.

Tijdmeting

GPS, Galileo en mogelijke buitenlandse varianten als het Russische Glonass meten eigenlijk geen afstanden, maar tijdsverschillen. Nauwkeurige atoomklokken aan boord van elke satellieten meten het verstrijken van de tijd aan de hand van trillende rubidiumatomen. Galileo’s beste atoomklokken lopen elke dertig jaar maar één seconde uit de pas. Het radiobaken van de satellieten vertelt aan ontvangers op aarde tot ver achter de komma wanneer het signaal werd uitgezonden. Radiogolven reizen met de lichtsnelheid – altijd hetzelfde getal, 299.792.458 m/s – dus het verschil tussen verzend- en ontvangsttijd vertelt een ontvanger hoe ver hij van elke satelliet is. Met vier verschillende satellieten op verschillende plaatsen aan de hemel rolt daar een plaatsbepaling uit met een nauwkeurigheid van een paar centimeter.

Gemeenschapsgeld

Navigatiebakens aan de hemel hebben nogal wat voeten in de aarde. Dat bleek wel halverwege 2007, toen een consortium van Europese telecom en lucht- en ruimtevaartbedrijven het niet eens kon worden financiering van het Galileo project. Galileo moet een Europees alternatief worden van het Amerikaanse Global Positioning System GPS. Daar is geld nodig: 3,4 miljard aan gemeenschapsgeld maakte de EU uiteindelijk vrij, waarmee Galileo het grootste en duurste Europese ruimtevaartproject ooit is.

Offertes

Op dit moment brengen Europese bedrijven offertes uit op de zes onderdelen van Galileo: satellieten, raketten, software, grondstations, vluchtleidingscentra en algemeen beheer. Elk land mag op maximaal twee onderdelen hoofdaannemer zijn, om te zorgen dat het budget van 3,4 miljard euro eerlijk wordt verdeeld over de lidstaten. Het Galileo systeem moet in 2013 operationeel zijn.