Nederlands Tijdschrift voor Natuurkunde

Satellieten zijn cruciaal voor het monitoren van het milieu. Ze brengen urgente kwesties als klimaatverandering (letterlijk) in kaart. Vanuit de ruimte kunnen we op wereldwijde schaal luchtvervuiling volgen en broeikasgassen meten. Satellieten als Sentinel-5P, met het Nederlandse instrument TROPOMI aan boord, voeren een belangrijk deel van deze observaties uit. Vanuit een baan om de aarde helpen ze ons de chemische samenstelling van de atmosfeer te begrijpen. Maar hoe zorgen we ervoor dat de gegevens die deze satellieten verstrekken betrouwbaar zijn? Dit is waar het onderzoek van masterstudent Carlijn Veldhuis naar kruiskalibratie (cross-calibration) van satellieten in beeld komt.

Auteur: Carlijn Veldhuis, masterstudent sterrenkunde aan de Universiteit Leiden

Van oktober 2023 tot juli 2024 liep ik, eerstejaars masterstudent sterrenkunde aan Universiteit Leiden, mijn onderzoeksstage bij SRON, het Nederlands Instituut voor Ruimteonderzoek. Daar hield ik me bezig met de kruiskalibratie tussen TROPOMI (TROPOspheric Monitoring Instrument) en een vergelijkbaar instrument op de GOSAT-2-satelliet. Kruiskalibratie houdt in dat de metingen van twee verschillende satellieten met elkaar worden vergeleken en gecorrigeerd. Zo krijgen we consistentere en nauwkeurigere resultaten, en vergroten we de betrouwbaarheid van satellietgegevens. Mijn onderzoeksdoel is om een methode te ontwikkelen waarmee we de noodzaak van interne kalibratiesystemen kunnen verminderen. Dit is vooral van belang voor de opkomende generatie van kleine, lichte en goedkope satellieten, ook wel SmallSats genoemd.

Een belangrijk onderdeel van mijn onderzoek is het gebruik van een referentielocatie op aarde, in dit geval de Railroad Valley Playa (RRV) in Nevada (zie figuur inks). Deze woestijnachtige, droge vallei heeft een relatief constante reflectie van zonlicht door het homogene oppervlak en het gebrek aan verstoringen van mensen of vegetatie. Dat maakt deze plek zo geschikt voor satellietkalibratie. RRV heeft dus bekende, stabiele en relatief uniforme reflectiewaarden. Door vervolgens de radiatiewaarden van TROPOMI en GOSAT-2 boven RRV te vergelijken, kon ik systematische verschillen tussen de satellieten identificeren en corrigeren. Op basis van deze vergelijking boven RRV konden afwijkingen tussen de instrumenten worden gekwantificeerd en gecorrigeerd.

Lees het volledige artikel in het januarinummer of klik hier.