Én måling giver masser af data
I dag følges albedoen primært ved hjælp af satellitter, der overflyver Jorden og måler, hvor meget lys der bliver kastet tilbage. Det kræver mange overflyvninger at få dækket større arealer og dernæst også en del efterbehandling af data for at få det fulde billede. Derfor er det en klar fordel at måle albedoen ved hjælp af jordskin, hvis det er storskalamålinger, man er efter, fortæller Katcha Koch Winther.
”I stedet for at lave en masse målinger og bagefter tage højde for, om de er taget over hav, skov eller savanne, så kan vi med jordskinmetoden groft sagt nøjes med én måling. Når vi tager et billede af nymånen, hvor vi ser næsten hele Månens natside, så får vi signal fra stort set halvdelen af Jorden i én måling,” siger Katcha Koch Winther.
At måle det rigtige lys
Men det gælder om at holde tungen lige i munden for at sikre, at instrumentet måler det rigtige lys. Kvalitetssikring har derfor fyldt meget i Katcha Koch Winthers udvikling af instrumentet. Hun har bl.a. haft et stort fokus på kameraoptikkens spejlflader, hvor hun vil undgå, at overfladerne spreder lyset inde i instrumentet, hvilket også kan føre til fejlagtige målinger. Og så gælder det også om at kende Månens egen albedo.
”Når vi måler jordskin, bruger vi Månen som et slags spejl. Derfor skal vi også tage højde for Månens egen reflektivitet. Hvis den indgår forkert i vores målinger, ender vi med, at vores beregninger af Jordens albedo ikke bliver retvisende,” siger Katcha Koch Winther.
At jordskin er meget svagere end måneskin, udgør også en udfordring i udviklingen af et brugbart instrument. Det skyldes den store forskel på lysstyrkerne, som de gængse kameraløsninger ikke kan tage højde for. Da det er afgørende at kunne adskille de to lyskilder (jordskin og måneskin), måtte DTU Space derfor selv udvikle en løsning, og det stod civilingeniør René Fléron for.
”Der er to typer informationer, som er vigtige, at vi får fra instrumentet. Vi skal dels vide, præcis hvor på Månen instrumentet tager fotos, og dels hvor meget lys der er. Det var erkendelsen af denne dobbelthed i opgaven, der gav løsningen. Første del løses af kameraet, der tager fotos og sikrer data om, hvor på Månen fotos er taget. Anden del løses ved at tilføje et fotometer til instrumentet. Et fotometer er en sensitiv lysmåler, der kan håndtere de store forskelle i lysstyrkerne fra henholdsvis måneskin og jordskin,” forklarer René Fléron, der sammen med Peter Thejll ved DMI var idémand på juLIET-projektet.
DTU hjælper NASA
Jordens albedo interesserer også NASA. I 2025 vil den amerikanske rumorganisation montere et instrument uden på Den Internationale Rumstation, ISS, der skal tage målinger af både sollys reflekteret fra Jorden og af jordskin på Månen. DTU har leveret navigations- og positioneringsudstyr til missionen, der går under navnet CLARREO Pathfinder. CLARREO står for Climate Absolute Radiance and Refractivity Observatory.
DTU’s udstyr skal styre CLARREO-instrumenterne, så de med høj præcision peger mod de udvalgte områder, hvor man vil foretage målinger, fortæller professor John Leif Jørgensen.
”En mere præcis afdækning af Jordens albedo er vigtig, fordi det siger noget om, hvor meget solstråling der bliver tilbage og bidrager til den globale opvarmning. Solstråling er en vigtig klimadriver, og ved at måle på den kan vi få langt mere retvisende klimamodeller i fremtiden,” siger John Leif Jørgensen.
Professoren og hans kolleger har i mange år designet, bygget og leveret en lind strøm af kamera- og navigationsudstyr til NASA’s og ESA’s rummissioner. Mange af dem er klimamissioner, hvor formålene er at levere bedre data og målinger.
”Når vi bygger og leverer instrumenter til klimamissioner, medvirker DTU til at forbedre input til de klimamodeller, der sætter bl.a. politikere i stand til at beslutte, hvordan verden skal agere i forhold til klimaforandringerne,” siger John Leif Jørgensen.
