Promotie T. Visser: GOCE

27 november 2019 12:30 - Locatie: Aula, TU Delft - Door: webredactie

Cross-wind from linear and angular satellite dynamics - The GOCE perspective on horizontal and vertical wind in the thermosphere. Promotor 1: Prof.dr.ir. P.N.A.M. Visser (LR).

Het verval van satellietbanen is in het verleden al veelvuldig gebruik om de dichtheid van de hoogste laag van de atmosfeer van de aarde (de zogenaamde thermosfeer) te bepalen. De luchtdeeltjes remmen het ruimtevaartuig af, en zorgen er zodoende voor dat het almaar lager komt te hangen. Door de komst van satellieten met extreem gevoelige versnellingsmeters, is er in de laatste jaren een nieuwe mogelijkheid bijgekomen: het afleiden van de wind op de plek van de satelliet uit de aerodynamische krachten die op die satelliet werken. Het valideren van deze nieuwe windmetingen leidt echter tot problemen. De metingen komen vaak maar deels overeen met metingen vanaf de grond en bestaande atmosfeermodellen. Fouten in het aerodynamisch model van de satelliet zouden deze verschillen mogelijk kunnen verklaren, maar dichtheidsmetingen weerspreken deze mogelijkheid op hun beurt.

Daarom is in dit werk een poging gedaan de wind niet alleen af te leiden uit de aerodynamische krachten, maar ook uit de aerodynamische momenten die op een satelliet werken. Hiervoor is gewerkt met de GOCE satelliet (van ruimtevaartorganisatie ESA), die ongeƫvenaarde versnellingsmeters aan boord had, en op de bijzonder geringe hoogte van 250 kilometer boven het aardoppervlak vloog. Het blijkt inderdaad mogelijk om uit deze momenten ook de wind af te leiden. Sterker, door naar beide metingen te kijken konden niet alleen horizontalen, maar ook verticale luchtstromen worden gevalideerd. Echter, door de zeer slanke, symmetrische vorm van het ruimtevaartuig was het niet mogelijk om het aerodynamisch model te valideren door de twee windmetingen over elkaar te leggen. De krachten en momenten bleken zich vrijwel identiek te gedragen onder verandering van de invalshoek van de stroming, waardoor de metingen niet onafhankelijk van elkaar waren. Veranderingen in het aerodynamisch model verbeterden de overeenstemming tussen de twee metingen dan ook niet. Waarschijnlijk is het wel mogelijk het aerodynamisch model te verbeteren als dezelfde methode wordt toegepast op andere satellieten met een minder symmetrische vorm, zoals Swarm, CHAMP, of GRACE.

Meer informatie?

Voor inzage in proefschriften van de promovendi kunt u kijken in de TU Delft Repository, de digitale vindplaats van openbare publicaties van de TU Delft. Proefschriften zullen binnen een paar weken na de desbetreffende promotie in de Repository te vinden zijn.