SRON ontwikkelt samen met de Technische Universiteit van München de high level processing facility (HPF) voor de GOCE-satelliet. Dat is het verwerkingssysteem dat de metingen van de satelliet verzamelt. HPF zet de metingen vervolgens om in gegevens die aardwetenschappers gebruiken voor hun onderzoek.

Aardappel

Een appel die zo’n driehonderd jaar geleden van een boom viel, bracht, volgens de legende, Sir Isaac Newton op het idee van de bekende zwaartekrachtswet: de mate waarin twee massa’s elkaar aantrekken is afhankelijk van de grootte van die massa’s en van hun onderlinge afstand. Maar wie diezelfde appel op verschillende plaatsen op aarde laat vallen, zal er achter komen dat hij niet overal op dezelfde manier valt. Het zwaartekrachtsveld van de aarde verschilt per plaats en per tijdstip van meten.

“Dat komt voor een belangrijk deel door de onregelmatige verdeling van de massa binnenin de aarde en door de bewegingen in de aardkorst, de oceanen en de atmosfeer”, vertelt Radboud Koop van SRON. “Als je de aarde zo zou kunnen kneden dat het oppervlak overal ‘waterpas’ is, dan zou je geen perfecte bol krijgen, maar meer een soort onregelmatige aardappel”.

GOCE, de Gravity Field and Steady-State Ocean Circulation Explorer, gaat met ongekende nauwkeurigheid en resolutie de grootte en richting van de zwaartekracht in kaart brengen. Kennis daarvan is van grote waarde voor allerlei aardwetenschappelijk onderzoek. “We kunnen bijvoorbeeld wervelingen in de oceaan die invloed hebben op ons klimaat beter volgen”, aldus Koop.

Het SRON-werk wordt een complexe klus. Koop: “De satelliet doet allerlei metingen die eigenlijk neerkomen op het zich voortdurend afvragen: ‘waar ben ik?’, ’ welke kant kijk ik op?‘, ’wat voel ik?’ en ’ wat stoort mij?’. Wij verwerken dit soort gegevens tot informatie over de precieze baan van de satelliet en een kaart van het zwaartekrachtsveld”. SRON is verantwoordelijk voor het technisch management van deze gigantische rekenfaciliteit, voor de wetenschappelijke voorbewerking van de gegevens en de project control van het contract.

De Faculteit Luchtvaart- en Ruimtevaarttechniek van de TU Delft gaat de wetenschappelijke data verwerken en het zwaartekrachtsveld modelleren. De expertise van de faculteit ligt vooral op het gebied van het ontwikkelen van nieuwe data-analysemethoden voor het schatten van zwaartekrachtsveldparameters en de op centimeters nauwkeurige bepaling van de baan van de satelliet. Daarnaast wordt onderzoek verricht naar de integratie van de gegevens van GOCE met die van andere zwaartekrachtsatellieten zoals de Duitse CHAMP en de Amerikaanse GRACE satelliet.

De onderzoekers van de TU Delft zijn trouwens zelf een belangrijke gebruikersgroep van GOCE. Ook wetenschappers van de Universiteit Utrecht en van SRON zullen gebruik gaan maken van GOCE-gegevens.

Ongekende gevoeligheid

GOCE zal vanaf augustus 2006 op een hoogte van 285 km ten minste 2 jaar lang rond de aarde cirkelen. De satelliet maakt een gedetailleerde kaart van het aardse zwaartekrachtsveld. De integratie van verschillende meetsensoren zoals een gravitatie gradiometer (bestaande uit verscheidende versnellingsmeters), een GPS navigatiesysteem en een actief standregelingssysteem leidt tot een meetsysteem met een nooit eerder gekende gevoeligheid. Samen met speciaal voor GOCE ontwikkelde data-analysemethoden kunnen alle details in het aardse zwaartekrachtsveld die groter zijn dan 70 km tot op een centimeter nauwkeurig en op sommigen gebieden zelfs met enkele millimeters nauwkeurig in kaart worden gebracht.

Met behulp van deze gegevens gaan geofysici de oorzaken van de platentektoniek en van aardbevingen en vulkaanuitbarstingen bestuderen. Klimaatonderzoekers verwachten meer inzicht te verkrijgen in de oorzaken van globale zeespiegelvariaties. Oceanografen kunnen betere modellen ontwikkelen voor het transport van water en energie in de oceanen, een doorslaggevend factor voor de ontwikkeling van het klimaat op aarde. Ook wetenschappers uit andere disciplines, zoals bijv. de hydrologie, de hydrografie, de geodesie en de civiele techniek zullen gebruik maken van de unieke gegevens van deze satellietmissie.

De lancering van GOCE zal plaatsvinden met een omgebouwde SS-19 raket vanaf de Russische basis Plesetsk. De lancering staat gepland voor augustus 2006.