Tot de minder plezierige maar wetenschappelijk boeiende opper
vlakteverschijnselen behoort een aardbeving. Door zorgvuldige ana
lyse van aardbevingsregistraties door geografisch gespreide seismi
sche stations kan de loop van een aardschok door het aardlichaam
worden gevolgd en daaruit kunnen uiterste belangrijke conclusies
worden getrokken over de mechanische eigenschappen van de ma
terialen. waaruit de aarde is opgebouwd. Deze conclusies leggen
zeer dwingende voorwaarden op aan het op te bouwen aardmodel.
Zo blijkt dat de aarde, ruwweg, alzijdig symetrisch is samengesteld
uit lagen, onderling gescheiden door markante discontinuïteiten en
overgangszones. Ik noemde al even de korst en de mantel; daar
onder bevindt zich de aardkern.
Deze overwegingen moeten worden betrokken bij de, ook al op
grond van het verschijnsel van de isostasie, voor de hand liggende
veronderstelling dat de aarde in hydrostatisch evenwicht zou ver
keren. De theorie van het hydrostatisch evenwicht toegepast op de
aarde werd ontwikkeld om. uitgaande van de uit de sterrenkunde
bekende precessie-constante, de afplatting van de aarde te bereke
nen. Maar door bestudering vansatellietbanen is inmiddels voor deze
afplatting een meer hypothese-vrije waarde gevonden die significant
afwijkt van de waarde die op grond van het hydrostatisch evenwicht
wordt berekend. Daarom moest de hypothese van het hydrostatisch
evenwicht in de aarde worden verworpen.
Ik lijk te zijn afgedwaald van mijn onderwerp, maar het was maar
een uitstapje om U aan de hand van een paar voorbeelden te laten
zien hoe geofysisch onderzoek, sterrenkunde en geodesie ook al
vóór het tijdperk van de kunstmanen elk op hun manier en in onder
linge wisselwerking bijdroegen tot de opbouw van een model voor
de aarde.
Tot nu toe heb ik het gebruik van satellieten in de geodesie, de
satelliet-gcodcsic, gebonden aan de technische mogelijkheid om van
af de aarde langs fotografische weg, richtingen naar kunstmanen tc
meten. Afhankelijk van de gebruikte apparatuur en de vaardigheid
van de gebruikers daarvan, hebben de gemeten richtingen een pre
cisie van niet veel beter dan één boogseconde en het is niet tc ver
wachten dat deze prccisiegrcns in een nabije toekomst ver zal wor
den ondcrschreden. De voornaamste oorzaken van deze beperking
zijn de beperkte nauwkeurigheid, waarmee de richtingen naar de
rcfcrentiesterren bekend zijn en de atmosferische refractie die ons
op dit prccisieniveau toch nog weer parten speelt.
Ik wil geen opsomming van satellietwaarncmingstechnieken geven,
maar ook de afstandsmeting naar satellieten met behulp van een
laser kan ik in dit verband zeker niet verzwijgen. Op de eigen
schappen van de laser zal ik niet verder ingaan dan erop te wijzen
dat met een laser in combinatie met een uitrusting van geschikte
optische en elektronische apparatuur zó intensieve lichtflitsen naar
een satelliet kunnen worden uitgezonden, dat de satelliet, als hij
daartoe is uitgerust met speciale spiegels een, in de omgeving van
dc laser detecteerbaar deel van het ontvangen licht kan terugkaat
sen. Door nu dc tijd, verstreken tussen het uitzenden en het terug
ontvangen van het licht te vermenigvuldigen met de voortplantings-
snelhcid van het licht in vacuum en het produkt te delen door 2
vindt men bij benadering de afstand naar de satelliet. Deze benade
ring kan worden verbeterd door de afwijking van de voortplantings-
snelheid van het licht door dc dampkring ten opzichte van die in
vacuum in rekening tc brengen. Zo zouden in de komende jaren
met geperfectioneerde laserapparatuur afstanden naar satellieten
met een precisie van 10 centimeter en mogelijk nog beter kunnen
worden gemeten.
Zoeven had ik al gelegenheid U te doen kennismaken met de ver
vormbaarheid van de aarde, beschouwd over geologisch lange tijd
vakken, en het optreden van aardbevingen herinnert ons eraan dat
een bestaande materiële configuratie in de aarde ook abrupt kan
worden verstoord. De geodesie is zich van het optreden van deze
en andere verschijnselen, die op de vervormbaarheid van de aarde
wijzen of vervormingen aan de dag brengen, terdege bewust. Zo
zijn verticale bewegingen van het aardoppervlak zeker niet aan de
aandacht ontsnapt. De bestudering van de post-glaciale rijzing in
Noord-Europa ten gevolge van, zoals de naam al verraadt, het
opheffen van de belasting door het landijs, is daar een voorbeeld
van. In het bijzonder nu nauwkeurige elektronische afstandsmeters
ter beschikking zijn kunnen voldoend grote locale of regionale ho
rizontale deformaties van de aardkorst door landmeting in een kort
tijdsbestek worden vastgesteld. Maar landmeetkundige methoden
laten ons bij pogingen om globale deformaties te constateren in de
steek. Daarom zijn de al beschikbare of nog in het vooruitzicht ge
stelde hoge satellietgeodetische en andere ruimtelijke mcctprecisies
zo welkom.
Tot de andere ruimtelijke meetmethoden reken ik hier de laser-af-
standmeting naar op de maan geplaatste spiegels en de in de radio-
sterrenkunde ontwikkelde interferometric met onafhankelijke
atoomklokken. Ik moot deze alternatieve methoden hier buiten ver
dere beschouwing laten terwille van dc beperkingen die ik mij hier
vanmiddag moet opleggen.
De toepassing van voornamelijk de fotografische waarnemingstech
niek heeft de satcllielgeodesie in de zestiger jaren in de gelegenheid
gesteld in globaal verband resultaten te boeken, die de resultaten
van de voorafgaande decennia van geodetisch werk over het aard
oppervlak in de schaduw stelden. Globale nauwkeurigheden van
ongeveer 100 m werden verbeterd tot beter dan 10 m. Hiermee
schijnt aan alle praktische eisen die aan een star wereldwijd geode
tisch net te stellen zijn, te zijn voldaan.
Inmiddels had een verscherpte analyse van satellietwaamemingen
geleid tot de ontdekking dat de tweede-graads zonale coëfficiënt in
de bolfuncticontwikkeling van de zwaartekrachtspotentiaal een
kleine jaarlijkse variatie vertoont. Bovendien was in de berekeningen
van satellietbanen de schommeling van de aarde ten opzichte van
haar in de wereldruimte georiënteerde draaiingsas voelbaar gewor
den. Zulke resultaten en de door de techniek beloofde hoge meet-
nauwkeurigheden en praktisch toepasbare nieuwe meetprincipes
hebben geleid tot een bezinning op verder-strekkende mogelijkheden
voor dc geodesie en voor de satcllietgeodesie in het bijzonder.
Deze mogelijkheden werden gezocht in een nauwere wisselwerking
met andere aardwetenschappen, meer in het bijzonder met de geo
fysica en met dc sterrenkunde. Wat de sterrenkunde betreft was het
niet in dc eerste plaats de bedoeling een geodetische rol te spelen
bij de opmeting van andere hemellichamen, maar wel aan de ster
renkunde datgene te ontlenen dat via de geodesie kan bijdragen tot
een betere kennis van de aarde en dc processen die zich daarin af
spelen.
In deze lijn past het een geodeet de aarde te beschouwen als een
planeet in ons zonnestelsel, onderworpen aan de krachten waaraan
planeten onderworpen zijn. Hierbij mag dc maan die ten opzichte
van de aarde een niet verwaarloosbare massa heeft, niet buiten be
schouwing blijven en het is zelfs boter de aarde in combinatie met
de maan te bezien. De aarde heeft een niet geheel onbekende vorm,
grootte en samenstelling en ook over de maan is de laatste jaren
veel bekend geworden. Mede onder invloed van de krachten die
op de aarde worden uitgeoefend, zullen zich in de aarde kwalitatief
en kwantitatief bekende of onbekende processen afspelen, die de
92
ngt 74
