Vliegtuigen spotten met een radiotelescoop

Een internationaal team van wetenschappers, onder leiding van RUG-hoogleraar Astrofysica Olaf Scholten, heeft radiostraling waargenomen die afkomstig is van de ontlading van opgebouwde statische elektriciteit door een lijnvliegtuig. Deze toevallige observatie laat zien dat dit gebeurt via enkele specifieke plekken op het vliegtuig, en kan van belang zijn voor de luchtvaartindustrie. Daarnaast hielp deze waarneming het team om fouten te ontdekken in de beeldvormende technieken voor de telescoop. De resultaten zijn op 26 november gepubliceerd in het tijdschrift Nature Communications.

Statische elektriciteit bouwt zich op door wrijving, bijvoorbeeld tussen je kleren en de bekleding van de stoel. Maar het gebeurt ook in vliegtuigen die door wolken bevroren waterdruppels vliegen. Daarom zijn vliegtuigen uitgerust ‘statische ontladers’, die zijn ontworpen om de elektrostatische lading zo weg te laten lopen dat er geen gevaarlijke vonken ontstaan en het de communicatie van het vliegtuig niet verstoord. De ontladingen die team van Scholten zag vonden plaats bij een vliegtuig dat op een hoogte van 8 kilometer vloog, en zijn gelokaliseerd rond de twee motoren en op één specifieke plek op de staart – maar interessant genoeg niet op de statische ontladers. De ontlading op de staart is met een nauwkeurigheid van ongeveer een halve meter waargenomen.

Belang voor de luchtvaartindustrie

Deze waarnemingen zijn gedaan met de Low-Frequency Array (LOFAR) radiotelescoop, een netwerk van antennes dat vanuit de hoofdlocatie in Borger (Drenthe) uitwaaiert over zeven Europese landen. De telescoop is bedoeld voor astronomische waarnemingen, maar wordt ook gebruikt om de vorming van bliksem te onderzoeken. Eerder gebruikten Scholten en zijn collega’s LOFAR om de meest gedetailleerde beelden ooit van bliksem te maken. Dan zij de toevallige observatie van de straling bij een vliegtuig konden de onderzoekers hun beeldvormende technieken verbeteren, waardoor toekomstige waarnemingen van bliksem nog nauwkeuriger zullen zijn.

Via vluchtgegevens achterhaalden de onderzoekers dat het waargenomen vliegtuig een Boeing 777-306 (ER) van de KLM was. Een zoektocht in de LOFAR archieven leverde nog een tweede vliegtuig op met straling uitzond door statische elektriciteit. Dit passeerde op 11,6 kilometer hoogte. Ook bij dit vliegtuig vonden ontladingen plaats rond de motoren in op één punt van de staart. De waarnemingen laten zien dat het mogelijk is om met LOFAR de opbouw en ontlading van statische lading te bestuderen bij vliegtuigen die op grote hoogte door wolken vliegen. Scholten: ‘Dit kan van belang zijn voor de luchtvaartindustrie, aangezien die statische ladingen vonken kunnen veroorzaken die schade veroorzaken.’

Referentie: Olaf Scholten et al., Measuring location and properties of very high frequency sources emitted from an aircraft flying through high clouds. Nature Communications, 26 November.