24 augustus 2017

Satellietinstrument Tropomi

Tropomi (TROPOspheric Monitoring Instrument) is een aardobservatie-instrument aan boord van de Sentinel-5 Precursor (S5p) satelliet, onderdeel van Copernicus. Copernicus is een Europees programma rondom aardobservatie. Tropomi verricht metingen aan de atmosfeer met als doel om klimaatveranderingen en luchtkwaliteit op onze planeet in kaart te brengen. Tropomi meet o.a. koolmonoxide, methaan, stikstofdioxide en ozon die zich in de atmosfeer bevinden. De lancering van Sentinel-5P heeft 13 oktober 2017 plaatsgevonden.

Tropomi is een samenwerkingsproject tussen een aantal Nederlandse bedrijven: Airbus Defence and Space Netherlands, KNMI, SRON en TNOAirbus Defence and Space Netherlands is hoofdaannemer voor de bouw van het instrument. KNMI en SRON bewerken de gegevens die Tropomi in de ruimte verzamelt en maken deze geschikt voor wetenschappelijk onderzoek. TriOpSys is door de KNMI ingeschakeld voor de ontwikkeling van de data processoren die na lancering door het grondsegment (‘on-ground’) gebruikt gaan worden voor het verwerken van de data.

Ontwikkeling data processoren Tropomi

TriOpSys ontwikkelt software voor de L01b processor en de L2-processors. Voor de Tropomi missie zijn de data volumes (15GB L0 en 60GB L1b gegevens per 100 minuten orbit) zeer uitdagend. Om op een schaalbare manier met deze data volumes te werken, is een generieke, multi-threading architectuur ontwikkeld. Deze generieke architectuur kan worden hergebruikt voor andere data processoren. Een plug-in mogelijkheid voor input- en outputmodules en algoritmen, biedt een zeer hoge mate van flexibiliteit en aanpasbaarheid.

Artist impression van de Sentinel satelliet (inclusief Tropomi) boven de aarde.

De data processoren bevatten tevens allerlei kalibratie parameters om ervoor te zorgen dat de verwerkte gegevens zo dicht mogelijk bij de werkelijk gemeten fysische waarde liggen. Wij hebben zowel software voor het on-ground als in-flight kalibratie processing framework ontwikkeld, inclusief kalibratie algoritmes en het data-archief. Het on-ground kalibratie-archief bevat momenteel ongeveer 100TB aan data producten. Voor het in-flight kalibratie-archief worden vergelijkbare data volumes verwacht.

In-flight monitoring Tropomi

Er zijn 3000+ parameters om de status van Tropomi te monitoren, zoals temperaturen, instellingen, maar ook degradatie van de sensoren. Voor dit monitoren worden speciale monitoring bestanden gebruikt. Een subset van de data in die bestanden wordt in een database weggeschreven. Wij hebben een framework ontwikkeld, dat de mogelijkheid biedt om de database en de monitoring bestanden te gebruiken als basis voor uitgebreide analyses op de data. Deze data wordt ook gebruikt om automatisch wekelijkse en maandelijkse rapporten te generen.

Daarnaast hebben we een monitoring website ontwikkeld, waarmee de trends van de parameters in de database te zijn volgen, maar ook waar de satelliet zich in zijn baan om de aarde bevindt.