samenstelling van de aarde en daarmee de mechanische eigenschap
pen daarvan voortdurend kunnen wijzigen. De op de aarde uitge
oefende krachten zijn ten dele nauwkeurig bekend, maar hoe de
aarde op die krachten reageert hangt af van haar momentane ma
teriële opbouw. Ten dele zijn de directe oorzaken van de variabele
krachten te zoeken en te vinden op het aardoppervlak in de vorm
van de variabele verdeling van het water, de variabele bedekking
door sneeuw en ijs, de begroeiing, de atmosferische druk enzovoort.
Overigens kunnen we het water, de sneeuw, het ijs, de begroeiing en
de dampkring als tot de aarde zelf behorend rekenen, en dan kun
nen althans de processen die zich In deze oppervlakkige delen van
de aarde afspelen direct worden gevolgd en de bevindingen daar
van, waar nodig, in rekening worden gebracht.
Het is natuurlijk niet het doel van, of een taak voor de geodesie
om het hiermee geschetste gecompliceerde en gevarieerde geodyna-
mischc probleem op te lossen. Wèl kan de geodesie en, met name,
de satellietgeodesie daartoe in niet onbelangrijke mate bijdragen. De
processen die zich mede onder invloed van de op de aarde uitge
oefende krachten inwendig voltrekken kunnen aan het aardopper
vlak en in de ruimte daarbuiten hun invloeden doen gelden. Bestaan
deze uitwendige effecten in vervorming van het aardoppervlak of
verandering van de onderlinge ligging van objecten daarop, in on
regelmatigheden of veranderingen van de structuur van het uitwen
dige zwaartekrachtsveld of in andere in de geodesie voor meting
toegankelijke verschijnselen, dan kan geodetisch onderzoek mogelijk
randvoorwaarden opleveren voor de oplossing van het ingewikkelde
geodynamische probleem.
Terloops noemde ik al enkele aspecten van een niet absoluut starre
aarde. Ik voeg er nog enkele aan toe die voor de geodesie zekere
implicaties hebben en die effecten hebben die met behulp van satel-
lietgeodclische methoden in beginsel kunnen worden waargenomen:
het optreden van getijden in de 'vaste' aarde, onregelmatigheden in
de dagelijkse draaiing van de aarde en poolbewcging, plaattectoniek
en structuurveranderingen in het uitwendige zwaartekrachtsveld.
Deze aspecten hangen onderling samen en de relatie van de zwaarte-
krachtsveldvariaties met elk van de andere aspecten is erg aanne
melijk.
Laat ik daarom nog even doorgaan met het zwaartekrachtsveld.
Uit satcllielbaan-analyses aangevuld met zwaartekrachtsmetingen op
het aardoppervlak is de structuur van het veld in globaal verband
bepaald met een detaillering van ongeveer 1000 km halve golflengte,
gerekend op het aardoppervlak. Natuurlijk is geprobeerd de zo
vastgestelde structuur geofysisch te interpreteren. Hierbij wordt niet
het zwaartekrachtsveld zelf, maar de afwijking daarvan ten opzichte
van een als 'normaal' verondersteld veld van een op regelmatige
wijze opgebouwde denkbeeldige 'normale' aarde in evenwicht, be
schouwd. Er zijn dan twee gedachtengangen om het aldus gevormde
anomale veld te verklaren: óf de aardmaterialen zijn zó sterk dat
zij over lange tijd vervorming en spanning kunnen verdragen, óf de
aardmaterialen zijn niet sterk en de zwaartekrachtanomalieën wor
den in stand gehouden door een inwendig dynamisch proces, bij
voorbeeld een verticale stroming met warmte-uitwisseling. Waar
schijnlijk zijn beide opvattingen ten dele geldig.
Bij nadere beschouwing blijkt de aardtopografie weinig te corre
leren met het gevonden langgolvige zwaartekrachtsveld en hieruit
volgt, dat de dichtheidsanomalieën, die de door dit veld vertegen
woordigde zwaartekrachtsanomalieën veroorzaken, weinig te maken
hebben met de verdeling van de continenten over het aardopper
vlak, maar moeten worden gezocht in de aardmantel. Om nu dc
vraag te beantwoorden of de dichtheidsanomalieën zetelen in de
buitenste delen van de mantel of in stand worden gehouden door
stromingen in de daaronder liggende laag van geringe sterkte, de
asthenosfeer, is verdere detaillering van het zwaartekrachtsveld ge
wenst. Helaas zullen baananalyses van kunstmanen, zelfs aan de
hand van metingen met geperfectioneerde laserafstandsmeters dc ge
zochte mate van detaillering niet kunnen geven. Deze voorspelling
is gebaseerd op de bekende ongevoeligheid van hoge satellietbanen
voor de gezochte details; hierop vestigde ik al de aandacht. Daarom
is gezocht naar andere middelen. Deze zijn gevonden in technieken
die nog niet operationeel zijn, maar die ik U toch al wil noemen.
Voor de hand ligt het streven de kleinste baanhoogte voor satellie
ten te verminderen, zodat fijnere details van het zwaartekrachtsveld
voelbaar worden, zonder dat die echter worden overvleugeld door
de storende invloed van de wrijving door de dampkring. Aan dit
streven kan worden tegemoetgekomen door een satelliet door een
losse omhulling tegen deze storende invloed te beschermen en er
voor te zorgen dat die omhulling ten opzichte van de ongestoorde
binnen-satelliet niet van plaats verandert. Het resultaat wordt in
het Engels 'drag-free satellite' genoemd.
Zo n drag-free satellite' kan nu vanaf de grond, maar ook vanaf
een andere kunstmaan worden aangemeten. In het laatste geval
spreken we van intcrsatellietmeting. Hierbij kan met de radio-Dop-
pler techniek de relatieve radiale snelheid van de twee satellieten
worden gemeten en deze zal door differentiatie de relatieve radiale
versnelling opleveren. Is nu de baan van de aanmetende satelliet
bekend dan kan op deze manier direct zwaartekracht langs de baan
van de aangemeten satelliet worden gemeten. In beginsel dezelfde
methode heeft wat betreft het zwaartekrachtsveld aan de voorzijde
van de maan verrassende en ook voor het aardse onderzoek veel
belovende resultaten opgeleverd.
Voorspeld is dat een zwaartekrachtsgradiëntmeter met een gevoelig
heid van 0.01 Eötvös-eenheid, dus 10 gal/cm, meegevoerd in een
satelliet op een hoogte van 250 km, het zwaartekrachtsveld kan de
tailleren tot op 250 km halve golflengte gerekend over het aardop
pervlak. Proeven hebben aannemelijk gemaakt dat een onderneming
van deze soort technisch realiseerbaar is.
Op korte termijn zal radar-hoogtemeting van een satelliet worden
gerealiseerd. Een deze zomer tc lanceren satelliet zal zo door radar
loding zijn hoogte boven het zeeoppervlak meten met een precisie
van enkele meters. Gemeten wordt dan een gemiddelde waarde over
een zeker gebied en over een zeker tijdsinterval. Deze methode leidt
in eerste aanleg tot een directe vormbepaling van de oceanische delen
van de geoïde, omdat die binnen de door de meetprecisie gelaten
speling zullen samenvallen met het wateroppervlak, gemiddeld zoals
aangeduid. Dit eenvoudige benaderde verband bestaat niet meer als
de meetprecisie ook hier wordt verbeterd tot 1 meter of misschien
10 centimeter, zoals in dc bedoeling ligt. Het principiële verschil
tussen geoïde en zeeniveau zal dan voelbaar worden en een belang
wekkende geodctisch-occanografische samenwerking zal dan moeten
leiden tot een ontrafeling van dc invloeden van zwaartekracht ener
zijds en waterstromingen, luchtdruk, wind, getijden en misschien
seismische zeegolven anderzijds. De geodesie rekent hierbij op een
oceanische geoïde met een horizontale detaillering tot 10 km halve
golflengte.
De invloed van het astronomisch getij op de waterstand is ons allen
bekend, hoewel datgene wat wij er aan onze kust of op onze be
nedenrivieren van ervaren een indruk geeft, die door topografische,
hydrografische en meteorologische invloeden is vervormd. Het astro
nomisch getij wordt veroorzaakt door een met dc dagelijkse draaiing
van dc aarde en de bewegingen van zon en maan gepaard gaande
voortdurende verandering van de zwaartekrachtsvelden van zon en
maan ter plaatse van de aarde en gerekend ten opzichte van de
ngt 74