SRON Netherlands Institute for Space Research
SRON delivers high tech hardware for European environmental satellite
13 Dec 2010
SRON Netherlands Institute for Space Research will deliver essential
hardware for the infrared module of TROPOMI, the instrument which will
monitor climate developments and air pollution in the Earths
troposphere onboard the European milieusatelliet Sentinel-5-precursor.
This according to the agreement SRON has signed on december 9th with
the English space company Surrey Satellite Technology Limited (SSTL).
SRON will deliver a special combination of prism and optical gratings,
for the first time applied in international space missions, and
read-out electronics for the advanced infrared detector. The institute
is also responsible for testing and characterization of the detector
under space conditions.
Rond 2014 zullen de grotendeels Nederlandse aardobservatie-instrumenten
OMI (aan boord van de NASA-satelliet EOS-AURA) en SCIAMACHY (aan boord
van de ESA-satelliet Envisat) aan het eind van hun levensduur zijn.
Maar daarmee komt geen einde aan de prominente Nederlandse inbreng in
het monitoren van wereldwijde luchtvervuiling en klimaatveranderingen.
Naar verwachting eind 2014 wordt een nieuw Nederlands
aardobservatie-instrument in de ruimte gebracht: TROPOMI, het
Tropospheric Monitoring Instrument. TROPOMI is het enige
wetenschappelijke instrument aan boord van de satelliet
Sentinel-5-precursor, een voorbereidende missie in het omvangrijke
aardobservatieprogramma GMES van ESA en de Europese Commissie.
TROPOMI combineert de hoge resolutie en het grote blikveld van OMI met
het uitgebreide golflengtebereik van SCIAMACHY. Het grote voordeel is
dat TROPOMI veel verfijnder kan observeren dan zijn voorgangers: het
instrument kan straks de uitstoot van luchtvervuilende stoffen door
individuele steden onderscheiden. Bovendien brengt TROPOMI de uitstoot
en verspreiding van luchtvervuiler koolmonoxide en de bronnen en putten
van het zeer sterke broeikasgas methaan veel beter in kaart. Ook zal
TROPOMI een veel beter inzicht geven in de mondiale watercyclus. Voor
de laatstgenoemde onderwerpen wordt de Short Wave InfraRed-module van
TROPOMI ontwikkeld (SWIR, zie onder).
Nieuwe technologie
TROPOMI is een zogenoemde imaging absorption spectrometer. Het
instrument dankt zijn grote gevoeligheid aan twee technologische
vernieuwingen in de SWIR-module. SRON en TNO zijn ruim vijf jaar
geleden begonnen - dankzij financiële ondersteuning van het Netherlands
Space Office (NSO) - met de ontwikkeling van een speciale 'verzonken
tralie'. Het gaat hier om silicium tralies die van binnenuit worden
belicht: een speciaal ontwikkelde combinatie van prisma en optische
tralie die de opgevangen straling op golflengte scheidt. Deze verzonken
tralies - ook wel immersed gratings of immersietralie genoemd - zorgen
voor een drastische omvangvermindering van de spectrometer: een factor
40 ten opzichte van conventionele tralies. Met conventionele tralies
zou het instrument door zijn omvang niet te realiseren zijn.
Daarnaast beschikt de SWIR module over een geavanceerde detector voor
kortgolvige infraroodstraling (SWIR), die aan de allerhoogste eisen
voldoet. SRON ontwikkelt speciale elektronica om deze detector aan te
sturen en uit te lezen. De combinatie van detector en elektronica wordt
bij SRON volledig gekarakteriseerd om later tijdens vlucht de
wetenschappelijke data van het instrument goed te kunnen interpreteren.
Proefopstelling
De infrarood-detector, zijn uitleeselektronica en de verzonken tralie
zijn in hoge mate bepalend voor de wetenschappelijke prestaties van de
missie. Daarom heeft SRON deze technologie eerst uitgebreid getest in
een proefopstelling. Met de overeenkomst van 9 december is nu het
startsein gegeven voor een ontwikkeling die moet leiden tot de
daadwerkelijke productie van vluchtmodellen voor deze systemen in het
hart van het TROPOMI-instrument, een traject van slechts twee jaar. De
lancering van de Sentinel-5 precursor missie met TROPOMI staat gepland
voor december 2014.
Samenwerking
TROPOMI is een samenwerking tussen KNMI, SRON, TNO en Dutch Space, in
opdracht van het NSO. De wetenschappelijke leiding is in handen van
KNMI en SRON. Dutch Space in Leiden is hoofdaannemer voor de bouw van
het instrument. TROPOMI wordt in samenwerking met ESA gefinancierd door
de ministeries van Economische Zaken, Landbouw en Innovatie, Onderwijs,
Cultuur en Wetenschap en Infrastructuur en Milieu.