Twee nieuwe ESA-satellieten met succes in een baan om de aarde gebracht

SMOS gaat een belangrijke rol spelen bij het wereldwijd in de gaten houden van klimaatverandering. Het is de allereerste satelliet die op wereldschaal zowel het zoutgehalte van het zeeoppervlak in kaart brengt als de vochtigheidsgraad van de bodem in de gaten houdt. SMOS heeft een unieke interferometrische radiometer die passief onderzoek van de watercyclus tussen oceanen, de atmosfeer en het land mogelijk maakt.

Bij de lancering van SMOS lift Proba-2 mee. Dit is een opvolger van de zeer succesvolle satelliet Proba-1 die in 2001 is gelanceerd. Proba-2 demonstreert zeventien geavanceerde satelliettechnologieën – zoals geminiaturiseerde sensoren voor ESA's toekomstige ruimtesondes en een zeer geavanceerde CCD-camera met een grote hoek van ongeveer 120º – en draagt een set van vier wetenschappelijke instrumenten bij zich om de zon te observeren en het plasmamilieu vanuit een baan om de aarde te bestuderen.

Twee satellieten in twee banen

De satellieten zijn bovenop een Rockot draagraket gelanceerd die door Eurockot GmbH is verzorgd. De lancering vanaf het Plesetsk Cosmodrome in Noord-Rusland vond plaats op maandag 2 november om 2:50 uur Nederlandse tijd.

Ongeveer zeventig minuten na de lancering maakte SMOS zich succesvol los van de bovenste trap van de Rockot, Breeze-KM. Vlak daarna werden de eerste gegevens ontvangen door het grondstation Hartebeesthoek in de buurt van Johannesburg in Zuid-Afrika. Vervolgens voerde de bovenste trap aanvullende manoeuvres uit om in een iets lagere baan te komen en werd Proba-2 afgestoten, ongeveer drie uur na de lancering.

Beide satellieten draaien nu om de aarde in hun zonsynchrone banen, SMOS op een hoogte van ongeveer 760 km en Proba-2 op ongeveer 725 km. Het Mission Control Centre Proteus, dat wordt bediend door het Centre National d’Etudes Spatiales (CNES) in Toulouse in Frankrijk, controleert SMOS uit naam van ESA. Het controlecentrum van Proba, bij ESA's volgstation in Redu in België, heeft Proba-2 overgenomen.

De validering in de omloopbaan is begonnen. Hierbij worden de satellieten gecontroleerd voordat ze voor activiteiten worden ingezet. Proba-2 zal volgens schema over twee maanden de operationele status bereiken. Het kost meer tijd om de zeer innovatieve lading van SMOS te controleren en te kalibreren. Deze satelliet is binnen zes maanden volledig operationeel.

“We zijn zeer tevreden met deze dubbele “gelukstreffer“ waarmee Europa nieuwe mogelijkheden krijgt om onze planeet en de klimaatverandering beter te begrijpen. Ook verschaffen deze satellieten nieuwe technische doorbraken die de concurrentiepositie van het Europese bedrijfsleven op de wereldmarkt verbeteren, waardoor we bijdragen aan de wereldeconomie,” aldus Jean-Jacques Dordain, ESA’s algemeen directeur, die de lancering in Plesetsk bijwoonde.

Zoeken naar wateruitwisseling

SMOS is een satelliet van 658 kg die door ESA is ontwikkeld in samenwerking met het Franse CNES en het Spaanse Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial (CDTI). Het is gebaseerd op het kleine satellietplatform Proteus dat is ontworpen en gebouwd door Thales Alenia Space. De lading bestaat uit een enkel instrument, de Microwave Imaging Radiometer using Aperture Synthesis (MIRAS). Deze is ontwikkeld door EADS CASA Espacio.

MIRAS is een interferometer die 69 ontvangers verbindt die op drie ontvouwbare armen zijn geplaatst om de temperatuur van de reflectie van het aardoppervlak in het microgolf-frequentiegebied te meten. Deze temperatuur is verbonden met zowel de feitelijke temperatuur op het oppervlak als diens geleidende kenmerken, die weer zijn verbonden met de bodemvochtigheid van het landoppervlak en het zoutgehalte van water van het zeeoppervlak.

“De gegevens die SMOS verzamelt zijn een aanvulling op metingen die al op de grond en op zee zijn uitgevoerd, zodat we wateruitwisseling op wereldschaal in de gaten kunnen houden. Aangezien deze uitwisselingen – die vooral in afgelegen gebieden plaatsvinden – rechtstreeks gevolgen hebben voor het weer, zijn ze van enorm belang voor meteorologen”, aldus Volker Liebig, ESA’s directeur aardobservatieprogramma's. “Verder is het zoutgehalte een van de drijfveren van de Thermohaline Circulatie, het grote netwerk zeestromingen dat wereldwijd warmteuitwisseling binnen de oceanen stuurt. Klimatologen die proberen de langetermijneffecten van de huidige klimaatverandering te voorspellen wachten er al heel lang op dat die circulatie onderzocht wordt,” vervolgde Liebig, die de lancering vanaf het Plesetsk Cosmodrome bijwoonde.

SMOS is de tweede satelliet die wordt gelanceerd onder het Earth Explorer-programma dat door ESA wordt uitgevoerd om het verkrijgen van nieuwe milieugegevens voor de wetenschappelijke gemeenschap te cultiveren. Hij volgt op de Gravity and steady-state Ocean Circulation Explorer (GOCE), die in maart 2009 ook op een Rockot werd gelanceerd. Er worden al meer Earth Explorers voorbereid. Cryosat-2, die de dikte van ijslagen gaat meten, wordt volgens planning in februari 2010 gelanceerd. Daarna volgen de ADM-Aeolus die atmosferische dynamiek gaat bestuderen en de Swarm-missie die het verzwakken van het magnetisch veld van de aarde in de gaten gaat houden, in 2011, en de EarthCARE-mission voor wolken en aerosolen in 2013.

Technologie voor morgen

Met een lanceermassa van 135 kg is Proba-2 een veel kleinere satelliet, “maar net als zijn voorganger Proba-1 is hij bedoeld voor het demonstreren van een groot aantal technologieën, zowel voor toekomstige satellietsystemen als voor instrumenten voor de ruimtewetenschap. Hieronder bevindt zich een demonstratiemodel van een geminiaturiseerde sterrenvolger die is ontwikkeld voor ESA’s BepiColombo-missie naar Mercurius en de toekomstige Solar Orbiter-sonde,” aldus Michel Courtois, ESA’s directeur van technologie en kwaliteitsmanagement, vanuit Plesetsk.

Andere technologieën die gedemonstreerd zullen worden zijn een digitale zonnesensor, een geminiaturiseerde groothoekcamera, vezelsensoren, een magnetometer met hoge precisie, een GPS-ruimteontvanger met duale frequentie, een resistojet-stuwraket op xenon, een koelgasgenerator en nog veel meer.

Daarnaast heeft Proba-2 twee Belgische zonnefysica-instrumenten en twee Tsjechische plasmafysica-experimenten bij zich.

Twee andere Proba-missies bevinden zich al in het ontwerp- en ontwikkelstadium. Proba-V zal een multispectrale vegetatiesensor bij zich dragen om plantengroei in de gaten te houden, en Proba-3 moet formatievliegen gaan demonstreren.