Odisseaprijs 2009 voor onderzoek navigatiesatellieten

Voor zijn eindwerk in de Geografische Wetenschappen (Geomatica en Geometrologie) aan de Universiteit van Luik kreeg Locjay (23) de grootste onderscheiding met felicitaties van de universitaire jury, zodat hij ook terecht eerder deze maand laureaat werd van de Odisseaprijs 2009.

Sinds 2005 vereert de Belgische Senaat jaarlijks een student van een universiteit of een hoge school in België voor onderzoek of een verhandeling op het vlak van de sterrenkunde of de ruimtevaart.

De naam van de prijs verwijst naar de eerste ruimtevlucht van Frank De Winne aan boord van het internationaal ruimtestation ISS in 2002. De bedoeling van de prijs is het publiek en jongeren warm te maken voor een wetenschappelijke of technologische loopbaan.

Voor de editie 2009 waren er acht kandidaten, waarvan er vier de finaleronde in de Senaat haalden. De jury van de Odisseaprijs 2009 werd voorgezeten door de eerste Belgische astronaut Burggraaf Dirk Frimout. Ze beloonde Matthieu Lochay uit Durbuy voor zijn onderzoek naar de betrouwbaarheid van de signalen van navigatiesatellieten met een geldprijs van 8000 euro voor een verblijf in een bedrijf of een Europese organisatie die zich met ruimtevaart of ruimteonderzoek bezighoud.

Verstoorde signalen

In zijn verhandeling verklaart Lonchay dat de configuratie van satellieten aan de hemel de betrouwbaarheid beïnvloedt van navigatiesystemen als GPS of het Europese Galileo. Op het spel staat de enorme nauwkeurigheid die men verwacht van deze soort kunstmanen. Er zijn minstens vier satellieten nodig om een positie op de aarde te kunnen berekenen. Maar hoe meer er kunnen ontvangen worden, des te beter aan plaatsbepaling kan worden gedaan.

Maar de ontvangst van de signalen, die door atoomklokken aan boord van de satellieten worden gegenereerd, wordt door diverse facoren verstoord. Zo zorgen atmosferische invloeden voor een minder nauwkeurige plaatsbepaling, zoals de activiteit van de ionosfeer, die gevolgen heeft voor de voortplanting van de satellietsignalen. Daarom is nauwgezet onderzoek naar het gedrag van de ionosfeer (een zone van sterk geïoniseerd gas of plasma tussen ruwweg 50 en 1000 kilometer boven het aardoppervlak) heel belangrijk.

De laureaat van de Odisseaprijs 2009 heeft nog een andere verstoring van de signalen geïdentificeerd, die tot nu toe nog maar weinig onderzocht werd. Het gaat om de variable geometrie, die ontstaat door de verplaatsingen van de satellieten aan de hemel. Hij ontdekte dat bepaalde configuraties van de satellietconstellaties een lagere nauwkeurigheid tot gevolg kunnen hebben.

Dat is in het bijzonder het geval wanneer de satellieten in het zicht van de waarnemer verspreid zijn volgens een kegel. In dat geval kan de nauwkeurigheid van de plaatsbepaling (zowel absoluut als relatief) extreem afnemen. Matthieu Lonchay heeft zijn onderzoek naar de hinderlijke geometrie van de satellietconfiguraties vervolgd met een doctoraatsthesis en als onderzoeker voor het project Space Weather & Navigation Systems (SWANS), onderdeel van het programma Prodex van ESA.

Belangrijk

Het onderzoek van Lonchay is heel belangrijk. Over vijf jaar wil Europea met haar Galileo-systeem van een dertigtal satellieten voor nog nauwkeurigere waarnemingen zorgen, waarmee men bijvoorbeeld ook zal weten op welke rijstrook men aan het rijden is. Ook het luchtvaartverkeer zal hiervan profiteren en met onder meer nog veiligere landingen van vliegtuigen als gevolg. Het is duidelijk dat daarvoor de signalen van de navigatiesatellieten onder alle omstandigheden betrouwbaar moeten zijn. Het werk van Matthieu Lonchay draagt daar een heel belangrijk steentje toe bij.