storingsinvloeden, door atmosfeer of zonnestraling, ondervindt.
Daarbij bestudeert men ook niet de onderlinge beweging van vrij
drijvende waterdruppels, maar van andere proefmassa's, die
bovendien met elkaar verbonden blijven. Onderzoek in deze rich
ting vindt op de Afdeling der Geodesie plaats in nauwe samen
werking met een Franse groep onderzoekers.
3. Aardgericht ruimteonderzoek
Naast de zojuist geschetste toepassing in de geodesie en in de geo
fysica is de genoemde methode, de satellietgradiometrie, een
ideale aanvulling op een tweede ruimtemethode, de radarhoogte
meting. Hierbij worden vanuit een kunstmaan preciese radar-
afstandmetingen gedaan naar het zeeoppervlak. Het doel ervan is
om uit deze metingen de vorm van het werkelijke zeeoppervlak en
zijn veranderingen in de tijd tot op 5 a 10 cm nauwkeurig te bepa
len. Dit doel wordt nu al bereikt. Wordt, onafhankelijk ervan, uit de
studie van het micro-zwaartekrachtveld, het geïdealiseerde, onver
stoorde zeeoppervlak, de geoïde, afgeleid, dan levert het verschil
tussen de oppervlakken, het daadwerkelijke en het geïdealiseerde,
unieke parameters op voor het bestuderen van de grootschalige
oceaandynamica, bijvoorbeeld van stromingen of wervels (fig. 3).
Fig. 3. Grootschalige stromingspatronen van de oceanen, afgeleid
uit satelliethoogtemeting en de Goddard Earth Model L2 geoïde; in
centimeters luit: Geopotential Research Mission).
Een zeer ambitieus doel, maar als het slaagt een bijzonder belang
rijke bijdrage aan de fysische oceanografie. De reeds langer be
staande nauwe samenwerking tussen geodesie en de sectie baan-
mechanica van de afdeling der Luchtvaart- en Ruimtevaarttechniek
is daarom op dit gebied nog uitgebreid met Nederlandse oceano
grafen.
De analyse van het micro-zwaartekrachtveld en de satelliethoogte
meting zijn twee voorbeelden, die illustreren dat men in het
technisch-natuurwetenschappelijke gedeelte van de geodesie kan
constateren: „De geodesie ging de ruimte in". Wat zijn hiervoor de
redenen? Historisch gezien is de theoretische grondslag van de
natuurwetenschappelijke, globale, grootschalige geodesie (hogere
geodesie) in de 18e en 19e eeuw gelegd door beroemde natuur
wetenschappers, zoals Gauss, Bessel, d'Alembert, Lagrange,
Legendre, Laplace, Stokes, Poisson en last but not least Helmert
13]. In de 20e eeuw concentreerde men zich hoofdzakelijk op de
verfijning van de theoretische grondslag en op een aanpassing van
de modellen aan de hogere meetprecisies. Een echte toepassing op
wereldwijde schaal was echter onmogelijk vanwege het gebrek aan
wereldomvattende meetgegevens en vanwege de toen nog beperk
te rekenfaciliteiten. Met de opkomst van kunstmanen en grote elek
tronische rekenapparatuur in het begin van de jaren zestig waren
plotseling de praktische belemmeringen uit de weg geruimd en de
mathematische en fysische geodesie kwamen na een lange rust
periode in een enorme stroomversnelling. Voor het eerst was het
mogelijk de klassieke, wetenschappelijke doelstellingen van de geo
desie, de bepaling van fysische en meetkundige eigenschappen van
de aarde en van de veranderlijke oriëntering van de aarde in de
ruimte, met hoge precisie uit te voeren. Met toenemende meet-
precisie kon zelfs worden gedacht aan het aantonen van verande
ringen van de vorm van de aarde in de tijd. Met dit oorspronkelijk
geodetisch gericht onderzoek kwam de geodesie binnen slechts
tien jaar ook bij de geofysici enorm in de belangstelling, waarbij de
volgende drie raakvlakken kunnen worden genoemd:
de variaties van de rotatiesnelheid en de oriëntering van de
poolas kunnen in verband worden gebracht met processen aan
de kern-mantelgrens binnen de aarde en met interacties van de
vaste aarde met zijn hydro- en atmosfeer;
door het meten van horizontale verschuivingen van punten zou,
voor de eerste keer, één van de belangrijkste verschijnselen van
de theorie van de platentektoniek, de beweging van continen
tale platen, kunnen worden aangetoond;
de kennis van het verloop van het aardse zwaartekrachtveld is,
zoals reeds aangeduid, naast de seismiek de belangrijkste infor
matiebron over de opbouw van onze aarde.
In dit verband kunnen nog enkele andere geodetische ruimteactivi
teiten op de Afdeling der Geodesie worden genoemd:
Dr. Brouwer, die onlangs hier is gepromoveerd [41, heeft in samen
werking met de Stichting Radiostraling van Zon en Melkweg te
Dwingeloo het geodetische gebruik van de VLBI methode Very
Long Baseline Interferometry) bestudeerd en praktisch getoetst.
Met deze methode worden met grote precisie poolbeweging,
schommelingen in de rotatiesnelheid van de aarde en de meer
grootschalige plaatbewegingen van enige centimeters per jaar
waargenomen.
De groep satellietgeodesie van prof. Aardoom heeft, samen met de
Technisch Physische Dienst, een mobiele satellietlaserafstand-
meter ontwikkeld, die momenteel als de meest geavanceerde ter
wereld wordt beschouwd. Met deze apparatuur wordt in het kader
van een groot internationaal project in de komende jaren een
poging gedaan korstbewegingen in het Middellandse Zeegebied te
meten. Daarmee hoopt men meer inzicht te krijgen in het mecha
nisme van desastreuze aardbevingen die worden veroorzaakt door
het zeer complexe bewegingspatroon van de tektonische platen in
de botsingszone van het Afrikaanse en het Euroaziatische conti
nent [5],
Daarnaast wordt ook onderzocht hoe, door een soort oneigenlijk
gebruik van een nieuw door de Verenigde Staten geïnstalleerd
satellietnavigatiesysteem, GPS genaamd, afstandverschillen tus
sen terreinpunten met een nauwkeurigheid van enkele centimeters
kunnen worden bepaald. Naast toepassing voor traditionele land
meetkundige doeleinden opent deze techniek enorme nieuwe
mogelijkheden voor plaatsbepaling en hoogtecontrole ten behoeve
van offshore werkzaamheden en voor het precies bijhouden van
bodemdalingen op het land.
Er valt dus te constateren dat in de laatste jaren een vrij breed opge
zet „aardgericht ruimteonderzoek" is ontstaan in Nederland. Zover
dit het op de praktijk gerichte gedeelte betreft, is te verwachten,
dat de ruimtemethoden een fundamentele wijziging in de dagelijkse
praktijk van de zeegeodesie, het vakgebied van prof. De Munck, en
van de landmeetkunde met zich meebrengt. Dit was de reden om
het toepassingsgerichte gedeelte van het onderzoek in een daar
voor speciaal opgezet samenwerkingsverband met alle bij deze ont
wikkelingen betrokken overheidsdiensten te plaatsen. Op instru
menteel gebied wordt samengewerkt met de afdeling Elektrotech
niek. Het zuiver-wetenschappelijke gedeelte dat is gericht op de
geodesie en op de toepassing in de baanmechanica, de fysica van
de vaste aarde en de fysische oceanografie, gebeurt in nauwe
samenwerking met de sectie baanmechanica van de Afdeling der
Luchtvaart- en Ruimtevaarttechniek IprofWakker) en binnen
Europa in eerste instantie in coöperatie met een Franse en een
Westduitse groep.
Thematische concentratie, totstandkoming van grotere onder
zoekseenheden binnen de TH over afdelingen heen, nauwe inter
nationale contacten, verwerven van tweede en derde geldstroom
middelen, aansluiting bij moderne technologische ontwikkelingen
zijn mooie kreten, die goed passen bij dit soort onderzoek en die
aansluiten bij de algemene trend van het wetenschapsbeleid. Of
deze trefwoorden echter ook iets zeggen over de kwaliteit van het
onderzoek en of ze ook voldoende waarborg bieden voor de ont
wikkeling van ons vak als wetenschapsdiscipline op lange termijn
en voor een passende plaats van ons vak in de samenleving wordt
hieronder nader behandeld.
4. Wetenschappelijke grondslag
Aardgericht ruimteonderzoek in de bovengeschetste opzet en met
een soortgelijke doelstelling wordt ook elders beoefend. Wat zijn de
specifieke kenmerken van onze eigen aanpak en waar werken wij
in Delft naar toe? Ik zal proberen de essentie van mijn eigen visie
zo kort mogelijk weer te geven.
Een van de kerngedachten van de mathematische geodesie is het
streven naar overtalligheid. De vorm van een driehoek bijvoorbeeld,
is reeds door de kennis van de grootte van twee hoeken vastge
legd. De derde kan worden afgeleid, omdat bekend is dat de som
van de hoeken gelijk is aan 180°. Door het meten van meer elemen
ten dan nodig, bijvoorbeeld de derde hoek, afstanden of afstand
verhoudingen, schept men overtalligheid. Dit opent de mogelijk
heid om in een vereffeningsproces niet alleen de vorm van de drie
hoek te bepalen, maar tegelijkertijd uitspraken te doen over de
precisie van de nooit perfecte metingen en het eventueel aanwezig
zijn van grove fouten. Media, welke het meetproces beïnvloeden,
zoals het zwaartekrachtveld of de atmosfeer, worden door vereen
voudigende aannamen zoveel mogelijk buiten beschouwing gela
ten. Naast vormbepaling treedt dus ook kwaliteitsbeschouwing op.
In een poging een zekere eenheid te brengen tussen wiskundig
model en meetproces ontstond rond 1800 door Gauss en Lagrange
de vereffeningstheorie. In de laatste 50 jaar is op de Afdeling der
Geodesie de grondslag van deze theorie door Tienstra en Baarda
126
NGT GEODESIA 86
