De NASA-satelliet PACE, die de atmosfeer en de oceanen moet gaan bestuderen, heeft sinds eind vorige week zijn eerste meetinstrument: het Nederlandse SPEXone.

Als je mag meewerken aan een satelliet, vergt dat wel wat geduld. Al in maart 2021 werd het instrument SPEXone, gebouwd door SRON en Airbus Nederland met hulp van TNO, afgeleverd bij het Goddard Space Flight Center in de VS. Maar pas de afgelopen paar weken is SPEXone dan eindelijk op zijn beoogde plek gemonteerd: de NASA-satelliet PACE.

PACE moet vanaf januari 2024 de kleur van de oceanen gaan bepalen. Maar de satelliet gaat ook kleine deeltjes in de atmosfeer meten – met dank aan het instrument SPEXone en zijn Amerikaanse evenknie HARP2. En dat kan cruciale informatie opleveren voor klimaatmodellen.

Belangrijke mijlpaal

Tijdens de montage van SPEXone werd het instrument onder andere voor het eerst aangesloten op de stroomvoorziening van de satelliet zelf, vertelt SRON-ingenieur Alexander Eigenraam, net terug uit de VS. “Dat was wel een belangrijke mijlpaal.”

SPEXone wordt op PACE gemonteerd

Amerikaanse en Nederlandse technici monteren het instrument SPEXone op de satelliet PACE. Achteraan SRON-ingenieur Alexander Eigenraam.

Echt grote tegenslagen waren er niet. “De behuizing van één stekker was te groot, waardoor er niet twee stekkers naast elkaar pasten”, herinnert Eigenraam zich. “En er waren wat kleine softwareproblemen.” Maar uiteindelijk zat het instrument afgelopen donderdag netjes op zijn plek.

Rondzwevende micro-organismen

In de anderhalf jaar tot de geplande lancering van PACE moet er nog het nodige gebeuren. “SPEXone is pas het eerste instrument dat op de satelliet is gemonteerd”, zegt Eigenraam. Daarna volgen er nog twee: de Hyper-Angular Rainbow Polarimeter #2 (HARP2) en het Ocean Color Instrument (OCI).

OCI is het belangrijkste instrument dat met PACE meegaat. Zoals de naam al zegt, moet dat de kleur van het oceaanwater gaan meten. Die kleur vertelt wetenschappers vervolgens meer over het fytoplankton: in het water rondzwevende micro-organismen die hun energie uit zonlicht halen. “Fytoplankton is de bron van de helft van het zuurstof in de atmosfeer”, zegt Eigenraam. “Daarom is het superbelangrijk om te weten hoe het daarmee staat en welke kant het opgaat.”

Onzeker effect op het klimaat

Ondertussen richten SPEXone en HARP2 zich op zogenoemde aerosolen: kleine deeltjes die in de lucht rondzweven. Die hebben een belangrijke invloed op het klimaat: ze kunnen zonlicht weerkaatsen, dat daardoor terug de ruimte in wordt gestuurd en dus niet meehelpt aan het opwarmen van de aarde. Verder helpen aerosolen bij de vorming van wolken – die op hun beurt ook weer zonlicht kunnen weerkaatsen. Daarnaast kunnen aerosolen zonlicht absorberen, waarmee ze de klimaatverandering juist verergeren.

“SPEXone moet zonlicht gaan opvangen dat aerosolen hebben weerkaatst”, legt Eigenraam uit. “Aan de hand van dat licht kunnen we bepalen om wat voor deeltjes het gaat, hoe groot ze zijn, en wat hun dichtheid is. Daarmee kunnen dan klimaatmodellen betrouwbaarder worden gemaakt. Want op dit moment is het effect van aerosolen op het klimaat nog heel onzeker.”

Variant voor Europese missie

Bovendien helpen SPEXone en HARP2 bij de hoofdmissie van PACE: het bepalen van de kleur van de oceaan. Tussen de satelliet en de oceaan zitten namelijk ook aerosolen en wolken, die de metingen van het instrument OCI kunnen beïnvloeden. Dankzij de metingen van SPEXone en HARP2 kan OCI rekening houden met die storende effecten bij het doen van zijn eigen waarnemingen.

Overigens blijft het mogelijk niet bij SPEXone. In Europa wordt gewerkt aan de klimaatsatelliet CO2M, die de concentraties van koolstofdioxide in de atmosfeer moet gaan meten. En een variant op SPEXone, genaamd SPEXone250, is kandidaat om mee te gaan op die missie. Want ook bij het bepalen van koolstofdioxideconcentraties zijn aerosolen een verschijnsel om in de gaten te houden.