ALTIUS gaat hogere aardatmosfeer bestuderen

Er is een dreigend tekort aan satellieten die de verdeling van de belangrijkste bestanddelen in onze atmosfeer opmeten en dat is een groot probleem. Deze metingen zijn onontbeerlijk bij het opstellen van modellen van de atmosfeer.

Daarmee wil men de gevolgen nagaan van de uitstoot van broeikasgassen of het verbieden van scheikundige producten die de ozonlaag aantasten. Ondanks de al genomen maatregelen blijft het heel belangrijk om het ‘gat’ in de ozonlaag in de gaten te blijven houden.

In de ‘gouden’ jaren 2000 observeerde een heel gamma aan satellieten de aarde, maar nu blijft er amper een handvol verouderde instrumenten over, die de variaties in het ozon en andere gassen - waaronder broeikasgassen - op verschillende hoogtes in de atmosfeer meten. Daardoor komt de continuïteit van de waarnemingen in gevaar en die is dan weer essentieel om de veranderingen van het klimaat of de evolutie van ozonlaag op de voet te kunnen volgen. 

Het Belgisch project Atmospheric Limb Tracker for the Investigation of the Upcoming Stratosphere of kortweg ALTIUS werd tijdens de ESA-ministerconferentie in december 2016 officieel aanvaard als Earth Watch missie van ESA en kan helpen het tij te doen keren. Het project wordt volledig gefinancierd door het Federaal Wetenschapsbeleid (Belspo) via de ESA-programma’s Prodex (PROgramme for the Development of scientific Experiments) en GSTP (General Support Technology Programme).

Het idee voor ALTIUS ontstond reeds in 2005 aan het BIRA, dat gevestigd is op het plateau van Ukkel naast de Koninklijke Sterrenwacht van België (KSB) en het Koninklijk Meteorologisch Instituut (KMI). Maar over een viertal jaar zou ALTIUS als eerste Belgische ruimtemissie voor teledetectie van de hogere atmosfeer nu realiteit kunnen worden aan boord van een kleine Proba-satelliet, die in een heliosynchrone baan om de aarde draait op een hoogte van 780 kilometer. 

Daarbij wordt gedurende minimaal drie jaar de ozonconcentratie in de atmosfeer gemeten met een verticale resolutie van minder dan één kilometer en op maximaal drie dagen tijd.  De gescande hoogte in de atmosfeer reikt van de troposfeer op 10 à 15 kilometer hoogte tot de mesosfeer op 80 tot 100 kilometer hoogte.  ALTIUS zal daarnaast ook de hoeveelheid stiksofdioxide, methaan, waterdamp en aerosols in de atmospfeer meten.

ALTIUS wijkt af van de klassieke waarnemingstechnieken en steunt op innoverende technologie. Voor het eerst in de geschiedenis van de atmosferische spectrometrie gebruikt het instrument zogenaamde spectrale beeldvorming. Dat betekent dat er opnamen worden gemaakt van de limb, de horizon gezien vanaf de satelliet, bij verschillende golflengten die door de waarnemer kunnen worden aangepast.

Dankzij het in alle richtingen draaibare Proba-platform kan ALTIUS gedurende een waarnemingscyclus naar de verstrooiing van zonlicht aan de verlichte zijde van de atmosfeer kijken, de ondergang en opkomst van de zon zien tijdens de overgangen tussen de dag- en nachtzijde van de atmosfeer en de bedekking van sterren, planeten en de maan aan de nachtzijde van de atmosfeer waarnemen.

Bij het project is ook een mooie rol weggelegd voor de Belgische ruimtevaartindustrie. Ook de wetenschappelijke en operationele teams van deze missie zijn volledig Belgisch BIRA realiseerde de initiële haalbaarheidsstudies en het eerste ontwerp in samenwerking met Qinetiq Space (in Kruibeke) voor het platform en OIP (Oudenaarde) voor het instrument.

Een groot deel van het grondsegment is ondergebracht in de gebouwen van het BIRA. Daar zal het Belgisch centrum voor operationele ondersteuning van ruimtemissies, het B.USOC, de planning van de missie op zich nemen en zullen de wetenschappelijke teams de gegevens verwerken. En er is ook buitenlandse belangstelling. Onlangs hebben Luxemburg en Roemenië zich bij het consortium aangesloten.

Voor een animatie van ALTIUS klik hier.

Voor meer achtergrond over ALTIUS klik hier.

Naar informatie van het Koninklijk Belgisch Instituut voor Ruimte-Aeronomie (BIRA)