DTU skal sikre nøjagtighed af satellitters vejrmålinger

• Af:
  
• John Nyberg

I løbet af de kommende år skal seks nye satellitter sendes i kredsløb om jorden. De skal bidrage med væsentlige meteorologiske data til brug for både de daglige vejrudsigter og for målinger af ændringer i klimaet over tid. Det er de såkaldte MetOp-satellitter, som den internationale organisation EUMETSAT (European Organisation for the Exploitation of Meteorological Satellites) skal have udskiftet i perioden fra 2021 til 2036.

En del af de nye satellitter vil være udstyret med et såkaldt scatterometer, det vil sige en radar til måling af blandt andet vindhastighed ved havoverfladen og fugtighed i jorden. Radarerne har 3 store antenner, der hver især er tre meter lange, og som efterfølgende bliver monteret i Y-form på satellitten. Der er fra EUMETSAT stillet meget store krav til nøjagtigheden af radar-målingerne, som antennerne skal udføre. Eksempelvis er tolerancen for antennernes såkaldte forstærkning blot en tiendedel af én decibel, og sammenholdt med antennernes kompleksitet gør det DTU’s test usædvanligt udfordrende.

DTU har fået til opgave at kvalitetskontrollere antennerne og deres målinger, før de bliver monteret på de nye satellitter og sendt ud i rummet. Det kommer til at foregå i universitetets radiodøde laboratorium, hvor der ikke optræder radiostråling fra andre kilder som eksempelvis mobiltelefoner og trådløse netværk. Derfor er det radiodøde laboratorium indrettet med mange absorbenter på gulv, loft og vægge, der gør det muligt at frembringe et lige så uforstyrret miljø som det, antennerne efterfølgende skal kunne operere i, når de er i kredsløb om jorden.

”Vi er en af verdens førende laboratorier til at kunne foretage meget nøjagtige test af satellitantenner og har netop fået opgraderet laboratoriets fysiske rammer til at kunne håndtere også meget store og tunge antenner, som der er tale om i dette tilfælde. Samtidig har vi indkøbt nyt videnskabeligt udstyr til laboratoriet, så vores målinger teknisk kan gennemføres med den usædvanligt høje nøjagtighed, der stilles krav om til MetOp-satellitternes antenner,” fortæller Olav Breinbjerg, professor på DTU Elektro og ansvarlig for laboratoriet, der formelt hedder ”DTU-ESA Spherical Near-Field Antenna Test Facility” og drives i samarbejde med Europen Space Agency, ESA.

Forskerne på DTU skal ikke blot måle, om antennerne lever op til kravene for nøjagtighed, men supplerer dette med såkaldt antennediagnostik. Det vil sige en lokalisering af eventuelle fejl og mangler i antennerne, så producenten efterfølgende har mulighed for at korrigere dette. Teknoloigien til denne antennediagnostik er udviklet af DTU.

Laboratoriet og forskergruppen på DTU bidrager også til andre store rummissioner, blandt andet den kommende BIOMASS, hvor radarantenner skal måle jordens biomasse og Jupiter-2022 missionen JUICE, der blandt andet skal måle vand på Jupiters måner for at spore muligt liv.