50 jaar voorop in de ruimte
In de voorbije 50 jaar zijn wegbereiders gebouwd voor ons begripvan het heelal, de groei, bloei en teloorgang van sterren en destraling die ons die geheimen leert ontsluieren. SRON, NetherlandsInstitute for Space Research, speelt op twee terreinen een leidenderol: de röntgen- en infrarood-astrofysica. De metingen vaninfrarood- en röntgenstraling uit het heelal en het begrip van debetekenis daarvan zijn “twee speciale assen van deinternationale astrofysica, waar het onderzoek in ons land eenvooraanstaande rol heeft opgebouwd,” aldus Gathier, de managingdirector van SRON. Maar hoe blijven we vooraanstaand eninnovatief?
De meest geavanceerde ooit
De Europese samenwerking op dit terrein “biedt onze wetenschapen hightech industrie grote kansen. Dat heeft geleid tot de meestgeavanceerde infrarood-ruimtetelescoop die ooit is gemaakt, deHerschel-satelliet van ESA, die op anderhalf miljoen kilometervan de aarde het heelal bestudeert.” In die ruimtetelescoop zit een instrument dat onder leiding van Nederland isgebouwd, de moleculenjager HIFI. “Deze rafelt de infrarodestraling uit het heelal uiteen en kan zo de ‘vingerafdrukken’ vanmoleculen in het universum vinden. Dit product van SRON is hetmeest geavanceerde instrument dat ooit op dit gebied isgemaakt.”
De impact van zulke innovatie en reputatie is niet gering.Gathier vertelt dat er momenteel ook twee röntgen-ruimtetelescopenfantastische wetenschappelijke resultaten opleveren, een van ESA eneen van NASA, met in beide gevallen een instrument aan boord datdoor SRON is ontwikkeld. “Het instrument op de NASA-satelliet iszelfs het enige niet-Amerikaanse instrument aan boord.” Hetzelfdegebeurt in Azië. Ook de nieuwe Japanse röntgentelescoop ASTRO-Hwordt gebouwd met inbreng van SRON. “Daar is vanuit Japan zelf omgevraagd.”
Zenuwcentrum van Japans ruimtetuig
De plannen voor de toekomst laten zien dat men na 50 jaarruimteonderzoek in ons land vooral niet blasé wil worden. Deproblemen waar NASA mee lijkt te kampen sinds een jaar of tienvormen voor Nederland en de ESA-partners in Europa een nuttigewaarschuwing. Japan wil bijvoorbeeld nu al een opvolger vanHerschel bouwen, SPICA, een nog geavanceerderinfrarood-ruimtetelescoop dan Herschel.
“Vanwege de grote wetenschappelijke betekenis van die telescoopwil Europa daar ook aan bijdragen. Een Europees consortium onderleiding van SRON ontwikkelt een nieuwe ultra-gevoeligeinfraroodspectrometer voor SPICA: het SAFARI instrument. Dat wordthet ‘zenuwcentrum’ van de Japanse ruimtetelescoop. Eind dit jaarzal de go/no go beslissing voor SPICA vallen. De Japanners zijnzeer gemotiveerd, maar de extreme eisen die aan de technologie voordeze missie worden gesteld, vormen nog een flinke uitdaging.”
Klimaat vanuit de ruimte meten
De focus en kwaliteit van de Nederlandse instrumenten voormetingen vanuit de ruimte werken inmiddels direct op aarde door. Deafgelopen twintig jaar heeft Nederland een sterke positie opgebouwdin het observeren van de aardatmosfeer met satellietinstrumenten.Het doel van deze missies is het meten van gassen die van invloedzijn op de ozonlaag, vervuiling en het klimaat. Er zijn vandaag dedag nog steeds een aantal (deels) Nederlandseaardobservatie-instrumenten actief: GOME (vanaf 1995), SCIAMACHY(vanaf 2002), OMI (vanaf 2004) en GOME-2 (vanaf 2006).
Klimaatonderzoek is zonder zulke verfijnde waarnemingen en dataover de atmosfeer, land en zee op aarde niet meer denkbaar. “Deexpertise in het meten van objecten in het heelal, en het meten vanhun samenstelling, heeft een mooie aardgerichte toepassinggekregen. Die uitzonderlijke know how kun je immers ook op onzeeigen planeet richten en dan blijkt onmiddellijk hoe relevant entoepasbaar zulke fundamentele kennis en expertise zijn geworden.’Curiosity driven’ onderzoek wordt bijna vanzelf en soms heelplotseling ‘society driven’.”
De Nederlandse spectrometer TROPOMI (TROPOsferisch MonitoringInstrument) is de opvolger van de bovengenoemde instrumenten.TROPOMI – die aan boord van de ESA-satelliet Sentinel 5-Precursorde ruimte in gaat – “gaat alle goede eigenschappen van zijnvoorgangers combineren én verbeteren. Daarmee zijn we straksverzekerd van de nieuwste wetenschappelijke inzichten, nodig voorde grote milieu- en klimaatvraagstukken van onze tijd.”
EZ-minister Maria van der Hoeven had hier een scherp oog voor,prijst Gathier en vertelt over haar steun voor TROPOMI. “SRON, TNO,Dutch Space en KNMI hebben voor de ontwikkeling de handenineengeslagen. Het vormt een goed voorbeeld van die ‘goudendriehoek’ van Nederlandse onderzoeksinstellingen-bedrijven-overheidwaar het innovatiebeleid van droomt. Dit is het soortgrensverleggende onderzoek en het soort innovatieve sprongenwaarmee wij ons moeten blijven onderscheiden. Dat ons dat lukt, iswel bewezen.”
Samen naar Purple Mountain
SRON en de andere Nederlandse topinstellingen kunnen dit nietalleen, maar hoeven niet alleen te leunen op wat in ESA-verbandgebeurt. De scope is Europees én wereldwijd. Met China wordt nu ookoverleg gevoerd en is er samenwerking met bijvoorbeeld hetaansprekende Purple Mountain Observatory. Het plan is om op kortetermijn een verkennende missie vanuit SRON met Chinesepartijen te organiseren.
Ook met Rusland zijn uitgebreide contacten, mede op hunverzoek. “Zij hebben ons gevraagd of wij willen fungeren alsvoortrekkerspartner in Europa voor het leveren vanwetenschappelijke instrumenten voor een Russische infrarood-missie.Op dit moment kunnen we die rol niet spelen, ons bordje is albehoorlijk vol. Rusland investeert nu weer veel in ‘nuttige’,niet-militaire ruimtevaart. Zelfs met Brazilië hebben we in hetverleden al eens gesproken over een Nederlands instrumentin een Braziliaanse wetenschappelijke satelliet!”
De voorhoederol van Nederlands onderzoek in de ruimte biedt voorde hightech in ons land vele kansen. Dat varieert van despecialisatie in zonnepanelen en -cellen voor de ruimtesatellietentot zeer kleine sensoren waarin de nieuwste nanotechnologietoegepast wordt. “Zulke superkleine sensoren zijn in ontwikkelingmet het Kavli-instituut bij de TU Delft. Die zijn voor detectie vanstraling in de volgende generatie satellieten in de ruimte nu al inde maak.”
Inzichten én markten
Het ontwikkelen van nieuwe sensoren voor het meten van stralinguit het heelal kan ook tot verregaande nieuwe inzichten entoepassingen ‘in de markt’ leiden. Dat staat ook op de agenda,vertelt Gathier. “Met de ultragevoelige sensoren die zijnontwikkeld voor het HIFI-instrument kan bijvoorbeeld metgrote precisie water in de ruimte worden opgespoord. Metvergelijkbare technieken zijn in principe ook detectoren voorveiligheidstoepassingen en voor het meten van allerleistoffenconcentraties te ontwikkelen. Je kunt bijvoorbeeld komen totongekend precieze vochtmetingen van allerlei stoffen.”
Voor deze innovaties zijn wel goede samenwerkingsverbandentussen wetenschappelijke instituten, technologische instituten enhet bedrijfsleven van zeer hoog niveau nodig. Instituten alsSRON erkennen ook dat zij dat zij zoiets niet zomaar kunnen,zonder steun vanuit op maat gesneden programma’s voor valorisatievan kennis, zoals het eerdere SmartMix programma. “Maar met debezuinigingen door de overheid op innovatie-programma’s worden ditsoort innovatieve ontwikkelingen extra moeilijk. Heel jammer.”
De nieuwste technologische toepassingen in het ruimteonderzoekgaan ook na 50 jaar onverdroten door. “SRON heeft bijvoorbeeldsuperkleine chips ontwikkeld voor de rekenklussen aan boord vanruimtemissies. Hoe lichter, hoe kleiner, hoe beter je een grotemissie naar een andere planeet zou kunnen laten gaan. Dat is dusvoor een reis naar Mars, ooit in komende decennia, heel zinnig.Maar ook nu en hier al. We proberen met anderen inmiddels diekleine chips naar de markt te brengen.”
