Nick van der Valk

Haarscherpe lenzen in de traditie van Antonie van Leeuwenhoekbeeld1_nick-valk-70

Hollandse Meester Antonie van Leeuwenhoek (1632-1723) staat erom bekend dat hij zijn eigen microscopen bouwde en lenzen sleep. Daarmee kon hij insecten, spierweefsel en andere objecten tot 200 keer vergroten, terwijl tijdgenoten met hun lenzen slechts een vergroting van 20 tot 30 keer haalden. Nick van der Valk, systems engineer bij TNO, zet als nieuwe ‘Hollandse Meester’ de traditie van het slijpen van kwalitatief hoogstaande lenzen met verve voort.

“Voor Tropomi hebben wij het opto-mechanisch hart gemaakt”, zegt Van der Valk niet zonder trots. “Dit instrument brengt de gasmoleculen die we in de dampkring willen meten haarscherp en onvervuild in beeld. Het signaal van verschillende gasmoleculen zonder ruis weergeven, is niet eenvoudig. Ons instituut is daar als eerste in geslaagd.”

Zonlicht

Tropomi is het wetenschappelijke instrument aan boord van de Sentinel-5 Precursor satelliet, dat deel uitmaakt van het Europese aardobservatieprogramma Copernicus. De spectrometer vangt zowel het licht dat rechtstreeks van de zon komt, als het licht dat is weerkaatst door de dampkring. TNO droeg bij aan twee modules in het instrument: die voor ultraviolet, visueel en nabij-infrarood licht, en de korte golf infrarood module. Tropomi gebruikt beide modules om het licht in verschillende golflengtes op te vangen en vast te leggen in beeld zodat het vergeleken kan worden.

Van der Valk: “Tropomi’s telescoop is het neusje van de zalm. We hebben daarvoor revolutionaire vrij gevormde optica gemaakt. Die hebben eigenschappen van zowel een holle, als een bolle lens, zodat ze het beeld niet vervormen. Bij traditionele lenzen speelt dat probleem wel.”

beeld2_nick-valkKwetsbaar

De optica leveren niet alleen haarscherpe beelden. “Ze zorgen er ook voor dat het ontwerp van Tropomi compact kon blijven.” Een belangrijk aspect in de ruimtevaart, want de satelliet moet in de neuskegel van de raket passen en elke gram gewicht minder betekent lagere lanceerkosten.

De Sentinel-5 Precursor satelliet draait op 824 kilometer hoogte in een baan om de aarde. “Vanaf die hoogte scant Tropomi steeds een oppervlak van 2.600 vierkante kilometer. Elk etmaal brengt het instrument onze hele atmosfeer in kaart met een resolutie van 7 bij 7 kilometer. Dat is vier tot zes keer scherper dan de beelden die soortgelijke observatiesatellieten leveren.”

Controle

Van der Valk bewondert het werk dat Van Leeuwenhoek in de zeventiende eeuw deed en het vakmanschap waarmee hij zijn microscooplenzen sleep. “Ik zou hem graag uitleggen hoe wij de spiegels voor onze telescoop hebben ontworpen en vervaardigd. Hij had het vast kunnen waarderen dat we bij TNO nog altijd onze eigen lenzen slijpen, al gebeurt dat niet meer met de hand. Het zou voor de oude meester moeilijk voor te stellen zijn dat wij zoveel controle hebben over de vorm van onze optica. En dat we zo’n groot oppervlak met deze hoge resolutie kunnen analyseren, zodat we luchtvervuiling op stadsniveau in kaart kunnen brengen.”

Bekijk de bijdrage van TNO           

  • Share this:
 

Tropomi tijdlijn