TANGO satelliet: het monitoren van broeikasgasuitstoot

Als we het Akkoord van Parijs willen naleven, moeten we organisaties verantwoordelijk kunnen stellen voor de uitstoot van broeikasgassen. Dat is nu nog moeilijk, doordat die uitstoot vaak wordt geschat en niet gemeten. Hoe eerder we consistente, nauwkeurige gegevens over de uitstoot kunnen verzamelen, hoe eerder we klimaatverandering kunnen tegengaan.

TANGO satelliet geeft een beter beeld

TANGO staat voor Twin Anthropogenic Greenhouse gas Observers. In samenwerking met ISISpace, SRON en het KNMI heeft TNO een belangrijke rol gespeeld in het ontwerpen van een tweelingsatellietsysteem. Dit systeem kan de uitstoot van afzonderlijke industriële installaties meten met een ruimtelijke resolutie van ongeveer 300 m x 300 m.

De wendbare TANGO-satellieten zijn uniek in Europa. Ze kunnen meerdere keren per week rechtstreeks worden gericht op bekende bronnen van broeikasgasuitstoot om die nauwkeurig te meten. Op die manier kunnen openbaar beschikbare uitstootgegevens worden geverifieerd. Hierbij kunnen trends, zoals de geografische spreiding, variaties van emissies en het effect van reductiemaatregelen worden bepaald.

De Europese ruimtevaartorganisatie ESA heeft een oproep gedaan om innovatieve aardobservatiemissies met kleine satellieten in te zenden. De TANGO-missie is een van de vier winnende inzendingen. De vier winnende teams zijn gevraagd een ontwerpstudie te maken van hun voorgestelde missieconcept. Later in 2020 zal ESA aan ten minste één team financiering toekennen voor de realisatie en lancering van de volledige missie.

Spectrolite ideaal voor de TANGO missies

De onmisbare bijdrage die TNO levert, is de expertise om alles compacter te maken. Onze familie van compacte Spectrolite instrumenten heeft een ruimtelijke resolutie die hoog genoeg is om emissies te meten, maar kan toch op een gestandaardiseerd nanosatellietplatform van minder dan 20 kg worden gemonteerd. Dat is aanzienlijk compacter dan traditionele satellietsystemen, die honderden kilo's wegen. Deze aanpak bespaart veel tijd en kosten, want er hoeft geen speciaal aangepast satellietplatform te worden gebouwd, zoals voor traditionele missies. Dit maakt Spectrolite ideaal voor de TANGO missies.

De instrumenten zullen het volgende meten:

• Koolstofdioxide (CO₂) emissies met een drempelwaarde van ≥ 5Mt/ jaar en een doelstelling van ≥ 2.5 Mt/jaar, welke verantwoordelijk zijn voor respectievelijk 44% en 66% van de wereldwijde jaarlijkse emissies ten gevolge van energieopwekking.
• Methaan (CH₄) emissies met een drempelwaarde van ≥ 10kt/ jaar en een doelstelling van ≥ 5kt/jaar, welke verantwoordelijk zijn voor respectievelijk 68% en 75% van de wereldwijde jaarlijkse emissies van industriële sectoren zoals olie & gas, kolenmijnen en afvalverwerking.
• Stikstofoxide (NOx) emissies, die helpen CO₂ pluimen te detecteren, historische CO₂ trends te bepalen op basis van reeds beschikbare NOx data, en op de CO₂ bijdrage te bepalen in gemengde CH₄- CO₂ bronnen

De Spectrolite instrumentfamilie is ontwikkeld op basis van de technologie in het TROPOMI instrument die momenteel gebruikt wordt in de succesvolle missie Copernicus Sentinel 5p.

Sneller inzicht voor verdere vooruitgang

Als TANGO wordt geselecteerd, zullen de gegevens van die missie een waardevolle aanvulling vormen op de gegevens van de grote Europese satellietmissies. Na de lancering in 2024 zal TANGO gegevens leveren die de opsporing van bronnen van CO₂ en CH₄ door de ESA Sentinel-5-missie zullen verbeteren.

Doordat TANGO als kleine satellietmissie snel kan worden opgestart, zijn de gegevens al twee jaar beschikbaar voor de lancering van CO2M, de in 2026 geplande broeikasgasmonitoringsmissie van ESA. Dat betekent twee jaar extra data om gegevens en inzichten te verzamelen ter voorbereiding op de algemene inventarisatie van emissies (Global Stock Take) voor het Klimaatverdrag in 2028 - een essentiële mijlpaal om de doelstellingen van het Akkoord van Parijs te behalen.

TNO en partners staan klaar om deze innovatie te delen met de wereld en met andere partners die geïnteresseerd zijn in het gebruik van miniatuurinstrumenten en satellietobservatie. Daarnaast heeft TNO interesse in nieuwe samenwerkingen met de Spectrolite instrumentfamilie, of voor samenwerkingen met andere TNO instrumentontwikkeling om nieuwe innovatieve aardobservatiemissies mogelijk te maken.