Eerste beelden klimaatsatelliet PACE vrijgegeven

Nederlands instrument SPEXone bereikt First Light mijlpaal

NASA’s klimaatsatelliet PACE, met aan boord het Nederlandse instrument SPEXone, heeft de mijlpaal van First Light bereikt. Daarmee heeft de wereld nu toegang tot satellietbeelden die type en grootte van fijnstofdeeltjes onderscheiden. SPEXone meet ook de mate waarin aerosolen zonlicht absorberen en reflecteren. Hiermee kunnen wetenschappers de onzekerheden in klimaatmodellen verkleinen. SPEXone is gebouwd door SRON en Airbus Netherlands B.V., met ondersteuning van TNO.

Sinds de lancering op 8 februari 2024 vanaf Cape Canaveral is PACE zorgvuldig aangezet om te checken of alle instrumenten de heftige schokken en blootstelling aan de ruimte goed hebben doorstaan. Dat resulteert nu in de eerste wetenschappelijke afbeeldingen—First Light. ‘Uiteindelijk gaan heel veel van dit soort metingen optellen tot een compleet beeld van aerosolen in de atmosfeer,’ zegt Otto Hasekamp (SRON), hoofdonderzoeker van SPEXone. ‘We brengen in kaart hoeveel van welke soort fijnstof er is, en gaan die informatie combineren met klimaatmodellen om te onderzoeken wat hun bijdrage is aan de wereldwijde temperatuur. Dan weten we beter in welke mate fijnstof de opwarming door broeikasgassen maskeert.’

‘SPEXone werkt precies zoals we bedacht en ontworpen hebben en gedraagt zich net als bij de laatste testen op de grond,’ zegt Marc Oort, systems architect bij Airbus. ‘Het zorgvuldige ontwerp en nauwgezette samenbouw hebben hun nut bewezen. SPEXone is klaar voor zijn belangrijke taak.’

Figuur 1: Wereldkaart in gepolariseerd licht, opgebouwd uit de 100-km brede stroken die SPEXone over de aarde trekt. Credit: SRON

Figuur 1 toont de wereld bezien vanachter een polaroid zonnebril, gecompileerd door de honderden banen van SPEXone om de aarde. Daarbij trekt het instrument als een bezem een 100-km brede strook over de aarde in de zuid-noordrichting. Verschillende achtergronden zoals zee en land polariseren zonlicht op hun eigen manier, waardoor ze er anders uitzien. Land is bijvoorbeeld vaak blauw, omdat alleen het verstrooide licht in de lucht erboven is gepolariseerd.

Figuur 2: SPEXone werpt haar 100-km brede blikveld over Japan (links) en Ethiopië (rechts). Het instrument kijkt in verschillende kleuren in welke mate het zonlicht wordt gepolariseerd, vanuit vijf verschillende kijkhoeken. Credit: SRON

Figuur 2 bevat een baan van SPEXone over Japan en Ethiopië. De rest van het plaatje is gemaakt door het OCI-instrument, ook aan boord van PACE. Wolken zijn zwart omdat ze geen enkele kleur polariseren. Aerosolen polariseren zonlicht in alle kleuren, waardoor ze zichzelf verraden. Na analyse van deze polarisatiedata brengt het SPEXone-team vervolgens de eigenschappen van de aerosolen in kaart, zoals weergegeven in figuur 3.

Figuur 3: De conclusies uit de polarisatiemetingen boven Japan (links) en Ethiopië (rechts). De panelen tonen de hoeveelheid fijne deeltjes, grove deeltjes en mate van absorptie. Credit: SRON

Figuur 3 toont de eigenschappen van aerosolen boven Japan (links) en Ethiopië (rechts). Beide bestaan voornamelijk uit fijne deeltjes. Beide linkerpanelen tonen immers veel rode en gele plekken, terwijl de middenpanelen grotendeels blauw zijn. In het rechterpanel zien we dat het fijnstof boven Ethiopië veel zonlicht absorbeert; de signatuur van rook door de verbranding van biomassa. Boven Japan zien we veel fijnstof rond Tokio, richting het zuiden geblazen door de wind. Daar toont het rechterpanel de signatuur van een mix van aerosol uit industrie en transport en natuurlijk fijnstof zoals zeezout.