Meer inzicht uit licht
Het nieuwe programma Synoptic Optics, gesubsidieerd uit het NWO-domein Toegepaste en Technische Wetenschappen (TTW), gaat nieuwe optische technieken ontwikkelen. Onderzoekers Frans Snik en Hoogleraar Experimentele astrofysica Christoph Keller van de Sterrewacht Leiden gaan nieuwe methoden testen om luchtvervuiling te monitoren en nieuwe exoplaneten te ontdekken; ze ontvangen hiervoor 1,09 miljoen euro.
Nieuwe technieken
Optische technieken onthullen de grootte, structuur en samenstelling van een object. De meeste optische technieken kijken echter alleen naar veranderingen in enkele specifieke eigenschappen van het licht, zoals de intensiteit of de kleur. Binnen het Synoptic Optics programma, onder leiding van Paul Urbach van TU Delft, zullen onderzoekers methoden ontwikkelen om alle eigenschappen van licht tegelijkertijd te analyseren. Deze eigenschappen zijn intensiteit, kleur, hoek, fase en polarisatie. Slimme algoritmes en signaalverwerkingstechnieken zorgen ervoor dat de uitgebreidere metingen net zo snel gaan als bij conventionele methoden. Daarnaast ontwikkelen de onderzoekers een nieuwe optische bron om snel alle eigenschappen van licht tegelijk te meten bij duizenden golflengtes.
Leidse inbreng
Frans Snik en Christoph Keller maken deel uit van het vijfjarige project. Van de 1,09 miljoen euro die zij ontvangen, komt 30% van partners uit de industrie. Deze beurs stelt hen in staat om twee promovendi en een postdoc aan te stellen. In drie projecten zullen ze werken aan drie verschillende aspecten van het meten van licht, op het raakvlak van astronomie en ‘remote sensing’.
Meten van fijnstof in de lucht
Het eerste project in Leiden zal een nieuwe aanpak ontwikkelen voor het meten van fijnstof in de lucht, door het toevoegen van filters bovenop beeldsensoren. ‘Dit stelt ons in staat om de kleur en de polarisatie van het licht te meten zonder extra instrumenten’, aldus Snik. ‘Dit zal zowel de grootte van de instrumenten als de hoeveelheid gegevens drastisch verminderen en maakt het mogelijk om met zeer kleine satellieten de luchtvervuiling door deeltjes te meten’, aldus Snik. Dezelfde technologie zal ook nuttig zijn om de aarde als exoplaneet te bestuderen en methoden te ontwikkelen om het leven op planeten rond andere sterren te detecteren. De industriële partner voor dit project is cosinus.
Meten van vervuilende gassen
In het tweede Leidse project zullen Snik en Keller samen met TNO een nieuw type filter ontwikkelen om gassen zoals NO2 met commerciële camera's te meten. ‘Een drastische vereenvoudiging en miniaturisatie, die gebaseerd is op onze patentaanvraag, zal het mogelijk maken om handheld camera's te bouwen om luchtvervuiling door gassen in beeld te brengen’, aldus Keller. ‘Daarnaast kunnen we methaanlekken uit gasleidingen opsporen en kleine satellieten bouwen om luchtvervuiling door gassen te meten’, aldus Keller.
Op zoek naar exoplaneten met extreme gevoeligheid
‘Het derde project hier in Leiden is gebaseerd op een idee van promovendus Sebastiaan Haffert', aldus Keller. ‘Samen met Airbus ontwikkelen we een programmeerbaar instrument om licht met verschillende kleuren optisch te combineren. Het instrument zal bijvoorbeeld in staat zijn om al het licht te combineren dat wordt beïnvloed door CO2, methaan, koolmonoxide of enig ander gas.’ In plaats van voor elk gas een apart instrument te moeten bouwen, wordt één instrument geprogrammeerd om verschillende taken uit te voeren. ‘Dit maakt het mogelijk om de vervuiling en broeikasgassen vanuit de ruimte en vanaf de grond te monitoren’, legt Keller uit. Dezelfde technologie zal een nieuwe manier mogelijk maken om exoplaneten te vinden – planeten rond andere sterren dan onze aarde – met een tot 1000 keer hogere gevoeligheid.
Dit bericht is deels gebaseerd op het nieuwsbericht van NWO.
NWO-domein Toegepaste en Technische Wetenschappen (TTW) verbindt mensen en middelen om wetenschapsbreed technologie en technische kennis te ontwikkelen die bijdragen aan het oplossen van maatschappelijke vraagstukken. Dit vindt plaats door excellent technisch-wetenschappelijk onderzoek te financieren, gebruikers en onderzoekers bij elkaar te brengen en door projecten te begeleiden naar optimale kansen voor kennisoverdracht.