Wetenschap troef bij
de Ruimtepool in Ukkel

De Ruimtepool is genesteld in het groen van het plateau van Ukkel en omvat de Koninklijke Sterrenwacht van België (KSB), het Belgisch Instituut voor Ruimte-Aëronomie (BIRA) en het Koninklijk Meteorologisch Instituut (KMI).

De KSB werd opgericht in 1827, 130 jaar voor de eerste Spoetnik de ruimte inging. Het KMI bestaat sinds 1913 en het BIRA sinds 1964. Het BIRA werd opgericht met de komst van de European Space Research Organisation (ESRO), voorloper van de huidige European Space Agency (ESA).

Internationaal kader

Deze drie wetenschappelijke federale instellingen bestuderen in internationaal kader het milieu, de invloed van de zon op de aarde en het heelal. Ze maken voor hun onderzoek in astronomie, geofysica, meteorologie en aëronomie gebruik van ruimtesystemen. Ze ontwikkelen en gebruiken nieuwe apparatuur om metingen uit te voeren en gegevens te verwerken.

Hun knowhow op het vlak van ruimteonderzoek kende een hoogtepunt met de missie Atmospheric Laboratory for Applications and Science 1 (ATLAS 1), bedoeld om de werking van en de veranderingen in de atmosfeer beter te begrijpen. In het kader van deze missie kon de Belgische onderzoeker Dirk Frimout van 23 maart tot 2 april 1992 een ruimtvlucht maken aan boord van de Amerikaanse spaceshuttle Atlantis.

De wetenschappelijke infrastructuur in Ukkel heeft aanleiding gegeven tot een competentie die zijn volle uitdrukking moet krijgen in het programma Global Monitoring for Environment and Security (GMES). In het KMI bevindt zich een gezamenlijke computerinfrastructuur, met een megacomputer van het type Cray, voor de uiterst snelle verwerking van grote hoeveelheden gegevens.

Het Belgian User Support and Operation Centre (B.USOC), gevestigd in de gebouwen van het BIRA, maakt deel uit van een Europees netwerk dat onderzoekers ondersteunt bij hun experimenten tijdens bemande ruimtevluchten, waarbij ESA is betrokken. Ze kunnen er hun experimenten opvolgen, die vliegen aan boord van de spaceshuttle en het internationaal ruimtestation ISS.

Het B.USOC heeft onder meer dienst gedaan tijdens de Odissea-missie van de Belgische kosmonaut en ESA-ruimtevaarder Frank De Winne. Hij voerde in de eerste helft van 2002 een uitgebreid wetenschappelijk programma uit aan boord van het International Space Station (ISS). Belangrijk is ook dat het centrum ook een informatieopdracht heeft: aan het grote publiek duidelijk maken van de impact is van de wetenschappen en de ruimtevaarttechnologie.

Space Weather

De KSB houdt de aarde in de gaten. Het meet bewegingen in de aardkorst en bestudeert aardbevingen met behulp van satellieten voor geodesie, navigatie en oceanografie. Het departement zonnefysica van de KSB is internationaal bekend voor de waarnemingen van het 'humeurig gedrag' van de zonnecorona met behulp van een station voor radiosterrenkunde in Humain bij Rochefort en het instrument Extreme Ultraviolet Imaging Telescope (EIT) op de Europese satelliet Solar & Heliospheric Observatory (SOHO), die zich op een afstand van anderhalf miljoen kilometer van ons bevindt.

De kennis van de 'capriolen' van de zon heeft een wereldwijd wetenschappelijk belang in het kader van het programma Space Weather waarbij het 'ruimteweer' in de gaten wordt gehouden.

Verschillende leden van het team dat voor dit programma verantwoordelijk is hebben hun werk voor de dagelijkse Space Weather bulletins voorgesteld op de 35ste wetenschappelijke bijeenkomst van het Committee on Space Research (COSPAR). Het gaat om een partnerschap onder leiding van de KSB en samengesteld uit de twee andere instituten van het plateau van Ukkel en de onderneming Créaction International (dat ook met ESA-ESTEC werkt op het vlak van het programma TTP voor technologietransfer).

Het departement zonnefysica van de KSB speelt een belangrijke rol bij de nuttige lading en de wetenschappelijke missie van de volgende Belgische satelliet PROBA 2, die de zon gaat bestuderen. De lancering van het micro-observatorium van 120 kilogram is voorzien voor 2006 met behulp van ofwel een Indiase PSLV-raket of een Russisch-Oekraeense Dnepr-raket.

Meer dan weersvoorspelling

Het KMI is bij het merendeel van de Belgen vooral bekend voor de weersvoorspelling. Het maakt daarvoor gebruik van de gegevens van Amerikaanse meteorologische kunstmanen in een polaire baan en Europese geostationaire weersatellieten. Onder impuls van professor Jacques Van Mieghem (1906-1980) begon een onderzoeksteam zich te interesseren in de energie die onze planeet van de zon ontvangt en die ze weer in de ruimte uitstraalt. Dit is de energiebalans van de aarde.

Het KMI ontwierp en realiseerde de Solcon-instrumenten voor de meting van de zonneconstante (de constant uitgestraalde energie van de zon). De instelling verwerkt quasi-onmiddellijk de gegevens van de radiometer Global Earth Radiation Budget (GERB) en stelt ze ter beschikking van de onderzoekers. Het gaat om een klein 'oog' aan boord van elke Meteosat-weersatelliet van de tweede generatie.

Sinds een half eeuw maakt het KMI ook gebruik van het Centrum voor Geofysica in Dourbes nabij de Franse grens. Dat is gespecialiseerd in de veranderingen van het magnetisch veld van de aarde en de ionosfeer. Die kunnen gevolgen hebben voor het doorsturen van satellietsignalen.

De metingen zijn uiterst belangrijk voor de nauwkeurigheid van de systemen GPS-EGNOS en Galileo voor plaatsbepaling. Galileo moet in 2008 operationeel zijn. Het Centrum heeft een halve eeuw waarnemingen achter de rug. Het was een van de eerste in Europa die de verhoogde radioactiviteit in de atmosfeer heeft waargenomen als gevolg van het ongeluk met de kerncentrale van Tjsernobil in 1986.

Onderzoek tot Mars en verder

Het BIRA werd opgericht door professor Marcel Nicolet (1912-1966). Het houdt zich bezig met de fysisch-scheikundige veranderingen in de bovenste lagen van de atmosfeer als gevolg van de zonnestraling, het magnetisch veld en de gassen die als gevolg van menselijke activiteit worden uitgestoten aan het aardoppervlak. Optische instrumenten aan boord van satellieten bekijken onder meer het gat in de ozonlaag, het broeikaseffect, magnetische stormen, de stralingsgordels en de zonnewind. Het maakt deel uit van het Network for the Detection of Stratospheric Changes (NSDC) dat wereldwijd over waarnemingsstations beschikt en maakt gebruik van de gegevens van de Medium Resolution Imaging Spectrometer (MIPAS) aan boord van de ESA-aardobservatiesatelliet Envisat.

Het BIRA ontwikkelde ook het informatiesysteem Belgian Assimilation of Chemical Observations from Envisat (BASCOE), waarmee het internationaal bewondering oogst. Met BASCOE kunnen numerieke modellen worden opgesteld en voorspellingen gedaan worden van de veranderingen van en scheikundige verschijnselen in de atmosfeer. Een voorbeeld daarvan is de evolutie van het gat in de ozonlaag.

Het BIRA richt zijn blik ook op andere planeten, in het bijzonder onze buur in de ruimte Mars, en op de karakteristieke staart van kometen. De Belgische onderzoekers willen onder andere weten waarom de atmosferen van de aarde en Mars zo verschillend zijn. Het is daarom niet verwonderlijk dat het BIRA ook van de partij is bij spectroscopische experimenten aan boord van de ESA-sondes Mars Express (draait in een baan om Mars) en Rosetta (is op weg naar de komeet Churyumov-Gerasimenko).

Het BIRA werkt nu ook aan een spectrometer voor de Europese sonde Venus Express, die in 2005 met een Russische Sojoez-raket wordt gelanceerd vanaf de basis Bajkonoer in Kazachstan.