Nederland helpt bij baanberekening en gebruik nieuwe Europees-Amerikaanse ‘zeespiegelsatelliet’

ESA lanceert op 21 november haar nieuwste aardobservatiesatelliet: Sentinel-6 Michael Freilich. De satelliet is van cruciaal belang voor het wereldwijde onderzoek naar klimaatverandering. Vanuit Nederland zijn de TU Delft en het KNMI betrokken bij de missie, die nauwkeuriger dan ooit de stijging van de zeespiegel in kaart zal brengen.

Sentinel-6 is een bijzondere samenwerking tussen Europa (ESA, EUMETSAT, Europese Commissie) en Amerika (NASA, NOAA) en bestaat uit twee missies. De eerste wordt deze maand gelanceerd, de tweede over vijf jaar. Samen zetten ze het onderzoek dat Amerika en Europa sinds 1992 doen met satellieten onafgebroken voort tot tenminste het jaar 2030. Hierdoor worden de stijging van de zeespiegel en veranderingen in oceaanstromen zichtbaar over een periode van bijna veertig jaar.
Sentinel-6 satelliet op zijn lanceeradapter. Bron: ESA

TU Delft berekent hoogte

ESA heeft de TU Delft gevraagd om tijdens de missie de positie van Sentinel-6 te bepalen. Precisie is daarbij van doorslaggevend belang, zegt Pieter Visser, hoogleraar Astrodynamica en Ruimtemissies: ‘Het hoofdinstrument van deze satelliet is een hoogtemeter. Als je daarmee heel nauwkeurig de hoogte van de zeespiegel wilt meten, moet je óók heel precies weten waar de satelliet zich begeeft. Sentinel-6 draait op een hoogte van ongeveer 1.300 kilometer boven de aarde. Wij bepalen over een lange reeks van metingen tot minder dan een centimeter nauwkeurig hoe hoog precies.’

De onderzoeksgroep van Visser gebruikt voor de positiebepaling naast het GPS-signaal ook signalen van het Europese satellietnavigatiesysteem Galileo, dat nauwkeuriger is. De berekende satelliethoogtes kunnen worden geverifieerd met behulp van laserstations op aarde. Die meten met behulp van spiegels aan boord van Sentinel-6 de afstand. Daarnaast kunnen de hoogtemeting van de zeespiegel worden vergeleken met de gegevens van getijdestations.

‘De TU Delft is al sinds eind jaren tachtig een expertisecentrum op het gebied van baanberekeningen’, zegt Visser. ‘Wij doen baanberekeningen voor alle Europese aardobservatiesatellieten, waaronder ook de Sentinels.’ Zo is in Delft door de jaren heen een van de meest uitgebreide databases ontstaan met satelliethoogtemetingen. Juist die lange tijdreeks is van doorslaggevend belang: ‘Wil je de zeespiegelstijging wetenschappelijk goed onderbouwen, dan heb je meetreeksen nodig die meerdere zonnecycli bevatten. Reeksen van dertig tot veertig jaar.’

Belangrijke data

De Sentinel-6 missie is onderdeel van het Europese aardobservatieprogramma Copernicus. Het KNMI gaat met de gegevens van Sentinel-6 werken. Ad Stoffelen, groepsleider Actieve Satellietinstrumenten bij het KNMI: ‘Deze missie voegt belangrijke data toe aan de databases die wij gebruiken voor klimaatwaarschuwingen en modellen voor zeespiegelstijging. Maar ook voor specifieker onderzoek naar bijvoorbeeld het smelten van landijs en de warmteopslag in oceanen. Ook voor het controleren van golfverwachtingen op zee geeft de significante golfhoogte van Sentinel-6 relevante informatie en de metingen zijn van belang voor het nauwkeurig afregelen van wateropzetmodellen die heel belangrijk zijn voor onze stormvloedkering.’

Sentinel-6 satelliet wordt verzegeld in zijn raketkuip. Bron: ESA Volgens Stoffelen is het belangrijk dat er steeds nieuwe aardobservatiemissies komen, uitgerust met steeds nauwkeuriger instrumenten. ‘Dankzij betere instrumenten én betere software om de gegevens te verwerken, zien we nu belangrijke trends die we vroeger zouden missen. Bijvoorbeeld een versnelling in de stijging van de zeespiegel. De afgelopen decennia steeg het water met 2,5 millimeter per jaar. Nu is dat opgelopen tot 3,3 millimeter en de trend gaat waarschijnlijk nog verder oplopen. Als je dan op een langere tijdschaal kijkt, heb je het over een zeespiegelstijging van een tot vijf meter, in plaats van centimeters. Met op termijn mogelijk dramatische gevolgen voor de Nederlandse waterhuishouding.’

Meer informatie over Sentinel-6:
ESA missiepagina Sentinel-6

Zie hieronder de video: Wat hebben we aan de Sentinel-6 missie?