Ruimtevaart. Inhoud. Rubrieken. Jaargang 54 Nummer 6

Ruimtevaart Inhoud

3 9 12

Testen voor de ruimte Michel van Pelt en Berry Sanders In de ruimtevaart vormen testen belangrijke stappen in de ontwikkeling van nieuwe ruimtevaartuigen en draagraketten. De meeste van dit soort testen vereisen speciale testruimtes. In Nederland houden ondermeer het NLR, TNO en ESTEC zich bezig met deze vorm van testen.

22

Giove maakt tussenstop in Noordwijk Ir. G.D. Hazebroek De realisatie van het Europese satellietnavigatiesysteem Galileo is een stap dichterbij gekomen met de aankomst van de eerste testsatelliet in ESTEC, het technisch onderzoekcentrum van de Europese ruimtevaartorganisatie ESA in Noordwijk.

23

Tweede succesvolle bemande ruimtevlucht China Ir. G.D. Hazebroek Met de veilige terugkeer op aarde van Fei Junlong en Nie Haisheng is China’s tweede bemande ruimtevlucht met succes beëindigd.

Argo: een geavanceerde module voor omloopvoortstuwing Reinier van Dijk en Bram de Vogeleer, Argo Team TUDelft De opdracht aan het Argo Team was: Lever een competitief orbital transfer system af in het jaar 2012 om de missiemogelijkheden van kleine satellieten te vergroten. MAKS 2005 International Aviation & Space Salon Ir. G.D. Hazebroek De zevende editie van de International Aviation & Space Salon, afgekort MAKS 2005, vond plaats van 16 tot en met 21 augustus 2005 op het vlak bij Moskou gelegen vliegveld Zhukovsky. Deze tweejaarlijkse beurs is in de afgelopen jaren uitgegroeid tot één van de belangrijkste vakbeurzen voor de luchtvaart- en ruimtevaartindustrie in de wereld.

19 20

15

Vaste stuwstof ontstekers voor VEGA Bastiaan Willemse Afgelopen september is er, met het succesvolle testen van de ontstekers van de vaste stuwstof motoren, een belangrijke stap gezet in de ontwikkeling van de kleine draagraket VEGA. De ontstekers van de drie vaste stuwstof trappen van VEGA worden in opdracht van Avio S.p.A. (Italië) ontwikkeld, gekwalificeerd en geproduceerd bij Aerospace Propulsion Products.

RUIMTEVAART DECEMBER 2005

December 2005 Jaargang 54 Nummer 6

24 26

Rubrieken INHOUDOVERZICHT 2005 Redactie Een overzicht van alle gepubliceerde artikelen en rubrieken in 2005. BOEKBESPREKING Berry Sanders Astronautical Engineering door Hanfried Schlingloff; An introduction to the Technology of Spaceflight. Henk H.F. Smid Russia’s Cosmonauts door Rex D. Hall, David J. Shayler en Bert Vis; Inside the Yuri Gagarin Training Center. VERENIGINGSNIEUWS Johannes van Es en Frank Wokke O.a. verslag van het KNVWS symposium RUIMTEVAART KRONIEK Ir. G.D. Hazebroek en Henk H.F. Smid

1

Integral (International Gamma Ray Astrophysics Laboratory) is een ESA wetenschappelijk project in het Horizon 2000 programma. Het is een ruimtevaartuig voor het detecteren van gammastraling. Hier is het ruimtevaartuig te zien in de Large Space Simulator van ESTEC (European Space Research and Technology Centre) te Noordwijk. [ESA – A. Van der Geest]

Artemis (Advanced Relay and Technology Mission Satellite) is een ruimtevaartuig dat is ontworpen voor het demonstreren van nieuwe telecommunicatietechnologieën. Hier is het ruimtevaartuig te zien in de Compact Payload Test Range van ESTEC. [ESA]

2


Testen voor de ruimte Michel van Pelt en Berry Sanders

In de ruimtevaart vormen testen belangrijke stappen in de ontwikkeling van nieuwe satellieten, ruimtesondes en raketten. Geeft die nieuwe motor inderdaad zoveel stuwkracht als verwacht? Hoeveel straling kunnen de nieuwe zonnecellen weerstaan? Is de constructie van de satelliet bestand tegen de heftige trillingen en het akoestische geweld van een raketlancering? De meeste van dit soort testen vereisen speciale testruimtes. In dit artikel een overzicht van belangrijke testfaciliteiten voor ruimtevaart in Nederland.

De noodzaak van testen Het ontwikkelen en ontwerpen van satellieten en sondes is een kostbaar proces en een missie kan gemakkelijk mislukken vanwege een minuscule computerchip of zonnecel die niet genoeg getest is. Testen worden daarom in de ruimtevaart op alle niveaus uitgevoerd, van het kleinste schroefje tot en met bijna lanceerklare ruimtevaartuigen. Op het allerlaagste niveau gaat het bijvoorbeeld om onderzoek naar de hittebestendigheid van nieuwe materialen. Dan zijn er de testen van onderdelen zoals sensoren, antennes en verwarmingselementen, waarbij wordt bekeken wat hun prestaties zijn en in hoeverre die overeenkomen met de voorspellingen. Aan de hand van de resultaten kan het ontwerp worden verbeterd en de computermodellen worden gekalibreerd zodat ze de werkelijkheid dichter benaderen. Het testen van subsystemen brengt een aantal onderdelen bij elkaar en onderzoekt hoe deze samenwerken, bijvoorbeeld de combinatie van zonnepanelen, batterijen en elektriciteitdistributie van een satelliet. Complete satellieten worden getest om voor de lancering zeker te zijn dat alles werkt zoals verwacht. Bij testen worden vaak niet de echte, complete ruimtewaardige onderdelen aan de tand gevoeld, maar goedkopere en gelimiteerde versies daarvan. Om bijvoorbeeld te testen hoe een opge-


vouwen zonnepaneel uitklapt, heb je geen echt werkende zonnecellen nodig. Ook de eerste testen voor hele satellieten worden vaak met incomplete versies gedaan, bijvoorbeeld met een constructief model voor trillingstesten waarvan alleen de panelen, stutten en tanks echt zijn. Een dergelijk model kan dan tot het uiterste worden belast om te zien wanneer het defect gaat. Complete en werkende satellieten zijn veel te duur om te vernielen; deze worden slechts net genoeg getest om te verifiëren dat alles werkt zoals het hoort en dat de satelliet de lancering kan overleven. Het is meestal onmogelijk om alle omstandigheden van een lancering of verblijf in de ruimte tegelijk na te bootsen. Ook is dat vaak niet handig, omdat er dan teveel dingen tegelijk met het testmodel gebeuren. Het is dan moeilijk om uit te zoeken welke invloed precies wat heeft veroorzaakt. Een stapsgewijs testtraject maakt veel meer duidelijk en biedt de kans dingen gaandeweg te verbeteren. Er bestaan dan ook velerlei faciliteiten voor verschillende soorten testen van allerlei soorten materialen, onderdelen, satellieten en sondes. Nederland heeft een aantal instituten dat zelf testruimtes heeft waarin zij diverse soorten onderzoek doen. De voornaamste hiervan zijn het ESTEC Testcentrum van de ESA in Noordwijk, het TNO in Rijswijk en het NLR in Amsterdam.

ESTEC Testcentrum Het testcentrum van ESTEC omvat alle faciliteiten voor het testen van complete satellieten. Hier wordt onderzocht hoe testobjecten zich houden onder de invloed van het vacuüm en de sterke zonnestraling in de ruimte, en of het een raketlancering kan doorstaan. Daarnaast kan ook de werking van radio- en elektronische systemen worden getest. Al deze ruimtes zijn zogenaamde clean rooms, waar voortdurend stof uit de lucht wordt gefilterd. Hoewel er in de ruimte geen stof is, kan dit op aarde storingen veroorzaken bij gevoelige sensoren en optische instrumenten die zijn ontworpen om in de ruimte te werken. Sommige ruimtesondes bevatten ook instrumenten die zijn bedoeld om materie in de ruimte op te vangen en het is natuurlijk niet de bedoeling dat deze later meegenomen aards stof detecteren. Geheel stofvrij zijn de clean rooms niet te maken, maar die in ESTEC zijn zo schoon dat er niet meer dan 100 000 stofdeeltjes groter dan 0,5 micrometer per kubieke voet (ongeveer 27 liter) in de lucht zitten. Indien nodig kan deze hoeveelheid zelfs teruggebracht worden tot een maximum van slechts 10 000 van zulke deeltjes. Ter vergelijking: in de kamer waarin u dit artikel leest bevinden zich waarschijnlijk vele miljoenen stofdeeltjes per kubieke voet lucht. De testruimtes in ESTEC zijn allemaal

3

Meteosat Second Generation (MSG) ruimtevaartuig in de Large Space Simulator. [ESA]

met elkaar verbonden, zodat een satelliet van de ene naar de andere ruimte gereden kan worden zonder ooit de schone omgeving te moeten verlaten. Een van de meest indrukwekkende testruimtes van ESTEC is de Large Space Simulator. Het is de grootste van dit type ruimtesimulatoren in Europa. De trommelvormige ruimte waarin de satellieten worden geplaatst, heeft een diameter van 10 m en een hoogte van 15 m. Hierin kunnen het vacuüm, de kou en de felle zonnestralen van de ruimte tegelijk worden gesimuleerd. Alleen de microzwaartekracht is niet na te bootsen. De testobjecten kunnen wel worden rondgedraaid, zodat de beweging in een baan rond de aarde of rond de zon gesimuleerd kan worden. Aan de hoofdkamer zit een lange, horizontale cilinder met een 6 m diameter spiegel die het licht van 19 krachtige Xenon lampen van 25 kW op het testobject kan reflecteren.

4

Eén zo’n lamp is genoeg om een film op het grote IMAX formaat scherm te projecteren. De temperatuur van de beschenen kant van een satelliet kan door de nagebootste zonnestraling oplopen tot boven de 100° C. Aan de andere kant, in de schaduw, is het zo’n 200° C onder nul vanwege het gebrek aan lucht en de weerkaatsing van warmtestraling. De lucht wordt hiertoe met krachtige pompen uit de testruimte verwijderd en de muren worden met vloeibare stikstof tot –196° C gekoeld. De laatste los rondzwevende luchtdeeltjes vriezen bij contact aan de muren vast, waardoor het vacuüm in de ruimtesimulator completer is dan met alleen pompen mogelijk zou zijn. Voordat een satelliet in de ruimte is, moet hij echter eerst worden gelanceerd. Mechanisch gezien is de lancering de grootste beproeving voor deze kostbare machines en dit moet dus

uitgebreid gesimuleerd worden. Het Testcentrum bezit daarvoor een serie shakers, of triltafels, die de trillingen van een raketlancering nabootsen. De satelliet (of een constructief model daarvan) wordt op zo’n triltafel gezet, waarna vele kleine opgeplakte sensoren een beeld geven van de spanningen en trillingen in het materiaal. De multi-shaker triltafel werkt met twee elektrodynamische shakers en wordt gebruikt voor complete satellieten tot een massa van vier ton. Daarnaast staat een triltafel met een enkele shaker die wordt gebruikt voor het testen van kleinere onderdelen. Deze oudere triltafels kunnen een satelliet maar in één richting laten trillen. In werkelijkheid trilt een lading bovenop een lanceerraket natuurlijk in drie dimensies, dus moeten er drie tests worden gedaan. De resultaten worden vervolgens wiskundig in een computer met elkaar gecombineerd om te voorspellen wat er in werkelijkheid zou gebeuren. De nieuwste triltafel bij ESTEC, de hydraulische Hydra Shaker, kan een satelliet in alle richtingen tegelijk bewegen. Dat scheelt veel tijd en werk en geeft een veel preciezer en realistischer beeld van wat er tijdens een lancering gebeurt. De Hydra is tevens de grootste triltafel in Europa en kan veel grotere satellieten testen dan de kleinere, minder krachtige elektrodynamische triltafels. Satellieten tot 25 ton zijn geen probleem. Een typische test duurt slechts een paar minuten. Ondanks de grote krachten die op de satellieten worden losgelaten, is er aan de buitenkant niet veel te zien, hoogstens wat uitstekende antennes en isolatiemateriaal die licht bewegen. De trillingen zijn echter zeker in staat een verkeerd ontworpen constructie kapot te schudden. Om te voorkomen dat het gebouw mee trilt, staan de triltafels op aparte funderingen. De zanderige duingrond waarop ESTEC is gebouwd, voorkomt bovendien dat ook dat de krachtige trillingen zich ondergronds verder verspreiden.


Niet alleen de mechanische trillingen van de raketmotoren en de aërodynamische krachten die via de raketconstructie aan de satelliet worden doorgegeven zijn een potentieel gevaar, maar ook de krachtige geluidsgolven van een lancering. Vooral de zeer lage bastonen kunnen problemen veroorzaken; denk hierbij aan de bastonen uit sterke muziekluidsprekers die zowel voelbaar als hoorbaar zijn. In de Large European Acoustic Facility (LEAF) wordt door middel van enorme luidsprekers waar stikstof doorheen stroomt, geluid tot 150 decibel opgewekt. Dit is vergelijkbaar met het geluid van enkele tegelijkertijd opstijgende Boeing 747 passagiersvliegtuigen op een afstand van 30 meter. Naast het geweld van de shakers en de LEAF zijn er in ESTEC ook faciliteiten voor de meer subtiele testen. De Compact Payload Test Range is een 10 m hoge

ruimte met een vloeroppervlak van 16 bij 25 m voor het testen van antennesystemen. Om reflecties van de muren te voorkomen (in de ruimte zijn er immers geen muren) is de testkamer bekleed met radiogolf absorberende piramides van een schuimachtig materiaal. Deze bekleding is ook erg goed in het dempen van geluidsgolven, waardoor je absoluut geen echo hoort als je iets roept in deze ruimte. Verder worden de storende radiosignalen van radio en televisie buiten gehouden door een Kooi van Faraday, die bestaat uit een stalen roosterwerk dat in de muren is ingebouwd. Twee reflectoren in de kamer zorgen ervoor dat de gebogen golffronten van een signaal dat op korte afstand wordt uitgezonden, worden omgevormd tot de vrijwel rechte golffronten van de lange-afstandscommunicatie tussen satellieten en grondstations op aarde. Dit is te vergelijken met de ronde golven die te zien zijn als

er een steen in een vijver wordt gooit, terwijl ver weg gegenereerde golven op het strand juist recht zijn. Tenslotte heeft ESTEC een testruimte waar de interactie tussen verschillende elektromagnetische systemen aan boord van een satelliet kunnen worden onderzocht. Deze systemen kunnen elkaar namelijk storen, zoals een magneet invloed heeft op een andere. Ook kunnen elektrische ladingen zich in een satelliet opbouwen, waardoor elektronica kan worden gestoord of zelfs permanent kan worden beschadigd. Diverse soorten testapparatuur meten en registreren de elektromagnetische velden die de geteste apparatuur genereert. Ook kunnen elektrische ladingen worden opgewekt om te zien hoe gevoelige elektronica daarop reageert.

TNO Rijswijk Sinds de jaren zestig wordt er bij de TNO-vestiging in Rijswijk onderzoek gedaan aan raketmotoren. In het begin lag het accent vooral op onderzoek aan militaire raketmotoren, maar later werd er ook onderzoek en technologieontwikkeling uitgevoerd aan raketmotoren en ontstekers voor de ruimtevaart. Hierbij werd vaak samengewerkt met de Faculteit der Luchtvaart- en Ruimtevaarttechniek van de Technische Universiteit Delft en Nederlandse ruimtevaartindustrieën zoals Stork, APP en Bradford. Het karakter van het onderzoek bij TNO is altijd technologieontwikkeling geweest; om te laten zien dat iets wat op papier een goed idee lijkt ook in de praktijk werkt. Bij TNO in Rijswijk zijn drie installaties beschikbaar voor het testen van raketmotoren: de als bunker gebouwde grote proefstand, een testcel voor kleine testen die zich in hetzelfde gebouw bevindt en een proefstand die speciaal gebouwd is voor kleine motoren en ontstekers, de TF-3 genaamd.

Voorbereiding van het Artemis ruimtevaartuig model voor akoestische testen in de Large European Acoustic Facility (LEAF) bij ESTEC. [ESA]


De grote proefstand is de grootste en meest universele raketproefstand

5

waarover TNO Rijswijk beschikt. In principe kunnen in deze proefstand raketmotoren tot enkele honderden kilogrammen en stuwkrachten tot enkele honderden kiloNewtons worden afgevuurd. De experimenteerruimte is als een zware bunker uitgevoerd om de gevolgen van eventuele calamiteiten te beperken. De bediening gebeurt vanuit de aangrenzende controleruimte. De proefstand is voorzien van een gastoevoersysteem dat lucht, waterstof, zuurstof, methaan en andere gassen gecontroleerd kan aanvoeren tot drukken van zo´n 80 bar. De installatie is in de controleruimte voorzien van een uitgebreid data-acquisitie- en controlesysteem om de experimenten aan te sturen. Het hele experiment wordt vooraf in de besturingscomputer ingevoerd; tijdens de proef zelf is er geen menselijke interventie meer nodig. Het data-acquisitie systeem leest de sensoren op het experiment met een hoge

frequentie uit en slaat deze op voor verdere verwerking. De hele installatie is flexibel opgebouwd zodat het mogelijk is vele verschillende experimenten met verschillende motoren uit te voeren. De kleine testcel is een ruimte die geschikt is voor kleine experimenten zoals het testen van stuwstof monsters en koele gasgeneratoren. Deze testcel heeft geen gastoevoersysteem en slechts een eenvoudig controle- en data-acquisitiesysteem. De nieuwste installatie is de Testfaciliteit 3 of TF-3. Deze installatie is gebouwd omdat de grote proefstand eigenlijk te groot en te duur is voor het testen van ontstekers op vloeibare en gasvormige stuwstoffen. TF-3 is veel lichter uitgevoerd en hier zorgt de fysieke scheiding tussen experimenteerruimte, gasopslag en controleruimte voor de benodigde veiligheid. Het gastoevoersysteem van deze

installatie kan waterstof en zuurstof onder hoge druk (tot 220 bar) aan een experiment toevoeren. Recentelijk is ook een voedingsysteem voor vloeibare stuwstoffen aan deze installatie toegevoegd. Het gecomputeriseerd besturings- en data-acquisitiesysteem van TF-3 bestuurt het experiment en het gastoevoersysteem. In principe heeft dit systeem dezelfde functionaliteit als het systeem in de grote proefstand zodat beide uitwisselbaar zijn. Deze drie installaties zijn geschikt om een scala aan rakettechnologieën te testen en zijn ook voor veel verschillende testen gebruikt. Het onderzoek concentreert zich in de laatste jaren met name rondom drie onderwerpen: levensduurbewaking van militaire raketmotoren, onderzoek en ontwikkeling van ontstekers voor grote raketmotoren en onderzoek naar luchtgebruikende raketmotoren.

Raketmotoronderzoek bij TNO-Rijswijk. [TNO]

6


Bij levensduur gaat het vooral om het onderzoeken van militaire raketmotoren, om te kijken in hoeverre de veroudering van de stuwstof de prestaties kunnen beïnvloeden. Hiertoe worden motoren voorzichtig uit elkaar gehaald en worden monsters van de stuwstof onderzocht op mechanische en chemische eigenschappen. Een enkele keer wordt een motor ook daadwerkelijk afgevuurd. Voor de ruimtevaart zijn de testen van de ontstekers het belangrijkste. Samen met APP in Klundert ontwikkelt TNO de ontstekers voor de Ariane raketten. Tijdens de ontwikkeling worden verschillende modellen getest om te bewijzen dat zij geschikt zijn om in een Ariane-motor te worden ingebouwd. Daarnaast wordt er gewerkt aan het ontwikkelen van ontstekers met nieuwe technologie om nieuwe en betere ontstekers te kunnen bouwen voor toekomstige motoren. Zeer complex zijn de testen met luchtgebruikende motoren omdat de lucht eerst geconditioneerd moet worden voordat het de raketmotor in kan. TNO Rijs-

Het ‘live’ testen van een raketmotor. [TNO]

wijk beschikt over installaties die lucht door verhitting en expansie kunnen versnellen tot vier keer de geluidsnelheid alvorens die aan te bieden aan een luchtgebruikende raketmotor. Met een dergelijke opstelling is er begin dit

jaar een experimentele scramjet verbrandingskamer op Mach 5 getest. Omdat bij het afvuren van raketmotoren veel energie vrijkomt, er met hoge temperaturen en drukken gewerkt

Grote proefstand

TF-3

Testcel

Uitvoering

Als bunker uitgevoerde tunnel

Garageboxconstructie met gescheiden gastoevoer en controle behuizing

Open testruimte

Soort testen

Grote motoren en proeven met een hoog risico

Ontstekers en kleinere motoren

Kleine testen en testen met een laag risico

Beschikbare gassen

Lucht tot 50 bar en 5 kg/s Zuurstof tot 220 bar en 0,1 kg/s Zuurstof tot 75 bar en 1,6 kg/s Waterstof tot 220 bar en 0,02 kg/s Waterstof tot 75 bar en 0,05 kg/s Stikstof Methaan, Ethyleen en Stikstof

geen

Controlesysteem

32 kanalen met een stuurfrequentie van 5 Hz

32 kanalen met een stuurfrequentie van 20 Hz

Experiment gebonden

48 kanalen met een bemonsteringfrequentie van 5000 Hz

16 kanalen met een bemonsteringfrequentie van 78 125 Hz

Data-acquisitiesysteem 128 kanalen met een bemonsteringfrequentie van 2600 Hz

Specificaties van de testfaciliteiten bij TNO Rijswijk. [Berry Sanders]


7

Testfaciliteit 3 bij TNO Rijswijk voor het testen van ontstekers op vloeibare en gasvormige stuwstoffen. [TNO]

wordt en omdat de stuwstoffen zelf vaak zeer energetisch zijn, kunnen de gevolgen bij het niet goed gaan van een experiment zeer ernstig zijn. Veiligheid voor mensen en installaties is dan ook een primair criterium bij alle testen en bij het ontwerp van de testinstallaties zelf. Om experimentele raketmotoren toch veilig te kunnen testen, is het belangrijk om de proefstand en de testopstelling zelf fail-safe uit te voeren. Als er iets mis gaat, mag dat niet leiden tot een zich verder uitbreidend probleem maar dient de schade beperkt te blijven. Door verschillende veiligheidschillen om een experiment heen te bouwen, kan men deze complexe en potentieel gevaarlijke proeven toch veilig uitvoeren. Daarom wordt bij raketproeven uitgegaan van de volgende basisregels: • De proeven worden altijd op afstand uitgevoerd, al het personeel is op een veilige afstand tijdens de proef en bedient de installatie op afstand; • Er dienen meerdere veiligheidschillen te zijn zodat een fout niet tot falen van de hele installatie kan leiden; • Elke testserie wordt pas uitgevoerd als er een, van te voren goedge-

8

keurd, testplan is gemaakt waarbij alle veiligheidsaspecten geïnventariseerd zijn; • Testen mogen alleen worden uitgevoerd door specifiek hiertoe opgeleide schietmeesters. Een voorbeeld van verschillende veiligheidschillen is het volgende: het falen van een drukregelventiel kan tot hoge drukken in de installatie leiden. Hiervoor wordt een overdruk geïnstalleerd dat opengaat bij een bepaalde druk. Mocht dit breekmembraan falen dan is de installatie berekend op de maximale druk die in de gasopslagflessen zit. Mocht er dan toch nog een probleem optreden, bijvoorbeeld omdat het experiment deze druk niet aankan, dan zorgt het feit dat het personeel de installatie op afstand bedient ervoor dat hen niets overkomt. Alvorens een raketmotor wordt getest, wordt er eerst een testplan geschreven. Hierin worden de testen en de opstelling nauwkeurig beschreven evenals de verbindingen met de teststand, benodigde instrumentatie en criteria wanneer een test geslaagd is. Ook worden er scenario’s opgenomen wat te doen als het niet allemaal

gaat zoals gepland. Als het testplan is goedgekeurd, wordt de testopstelling in de faciliteit opgebouwd en wordt de instrumentatie aangesloten. Na een laatste check kunnen de testen beginnen. Meestal begint men met eenvoudige testen waarbij alleen koude stoffen door de motor stromen en deze nog niet worden ontstoken. Werkt alles naar behoren dan wordt een korte ontsteektest gedaan op lage druk. Daarna wordt de druk en de brandduur van de motor voorzichtig opgevoerd. Na elke test worden de meetgegevens bestudeerd en gecontroleerd alvorens een volgende test wordt uitgevoerd. Als de testserie is afgelopen wordt de opstelling weer afgebroken en kan de analyse van de gegevens beginnen.

NLR Het Nationaal Lucht- en Ruimtevaartlaboratorium (NLR) heeft vestigingen in Amsterdam en de Noordoostpolder. De beschrijving van testfaciliteiten van dit instituut volgt in een toekomstig nummer van Ruimtevaart.


Argo: een geavanceerde module voor omloopvoortstuwing Reinier van Dijk en Bram de Vogeleer, namens het gehele Argo-team Studenten Luchtvaart- en Ruimtevaarttechniek, Technische Universiteit Delft

Satellieten worden kleiner en compacter. Deze ingezette trend zal zich ook de komende tien jaren voortzetten. Naar schatting zullen meer dan honderd kleine satellieten hun weg naar boven vinden. Een nieuwe markt die omwille van de lage kosten aan populariteit wint. Het kenmerkende lichtgewicht van deze kleine satellieten, per definitie variërend tussen de 1 en 500 kg, maakt een lancering als secundaire lading mogelijk ( piggyback launch). Zo is de noodzaak van een miljoenen kostende eigen lancering overbodig en blijven naast de ontwerpen constructiekosten ook de lanceerkosten beperkt. Een rooskleurig perspectief, met echter één groot nadeel: de afhankelijkheid van de primaire satelliet tijdens de lancering. Hierdoor komt de kleine satelliet over het algemeen in een suboptimale baan om de aarde terecht. Een andere belangrijke karakteristiek van kleine satellieten is dat ze vanwege de hoge kosten, extra massa en complexiteit, geen eigen voortstuwingsysteem hebben, hoewel ongeveer 90% van deze satellieten hierbij toch gebaat zouden zijn. Met de bovengenoemde suboptimale baaneigenschappen worden de missiemogelijkheden van kleine satellieten sterk gereduceerd. Een team van tien Delftse studenten heeft naar een oplossing voor dit probleem gezocht en die gevonden in een geavanceerd, klein, licht en betaalbaar voortstuwingsysteem, genaamd Argo. Met dit systeem kunnen kleine satellieten toch profiteren van een goedkope secundaire lancering en worden de missiemogelijkheden door de aangeboden voorstuwing aanzienlijk vergroot.

Ontwerp Synthese oefening Aan dit innovatieve voortstuwingsysteem ging veel onderzoek vooraf dat,

onder begeleiding van ir. Barry Zandbergen, is verricht in het kader van de Ontwerp Synthese (OS) oefening aan de Faculteit der Luchtvaart- en Ruimtevaarttechniek (LR) van de Technische Universiteit Delft. Met deze tien weken durende OS-oefening sluiten alle LRstudenten hun driejarige Bachelorprogramma af, waarna gestart kan worden met de tweejarige Masteropleiding. De OS-oefening is een technisch uitdagend project met een tweevoudig doel: leren samenwerken en vertrouwd raken met het ontwerpproces. Met de al beschreven probleemsetting als uitgangspunt luidde de concrete opdracht voor het Argo-team als volgt:

gen (zie tabel). Aan de hand daarvan volgde de concept verkenningsfase, die na uitgebreide brainstormsessies in twee radicaal verschillende concepten resulteerde.

Lever een competitief orbital transfer system af in het jaar 2012, om de missiemogelijkheden van kleine satellieten te vergroten.

Het eerste concept was een Orbital Transfer Vehicle (OTV). Het OTV is een autonoom voertuig dat zich in de ruimte koppelt aan een kleine doelsatelliet en deze daarna van de initiele baan naar een gewenste uiteindelijke baan brengt. Vervolgens vindt de ontkoppeling plaats en begeeft het OTV zich naar de volgende satelliet. Een echt taxiachtig concept met een levensduur van meerdere jaren. Het OTV voorziet niet alleen in de baantransfer, maar vervangt gedurende die transfer ook enkele subsystemen van de doelsatelliet, zoals communicatie, standstabilisatie, etc.

Ontwerp De OS-oefening begon net als elk reëel project met een definition study. Dit resulteerde in een strakke planning en een programma van eisen en beperkin-

Het tweede concept was een Orbital Transfer Module (OTM). De OTM is een kleine module die voor de lancering op aarde gekoppeld wordt aan de doelsatelliet, waarna het geïntegreerde

Eisen

Beperkingen

Operationeel in 2012 Betrouwbaarheid > 0,995 Economische levensduur (missie) 15 jaren

Kosten << $12 miljoen per module Minimaal 10 engine start-up en shut-down sequences Passen in lanceerenvelop (piggyback/shared) Geen doorkruising van de Van Allen Belt Lanceerkrachten 10g axiaal en 6g lateraal Versnellingen tijdens transfer < 1g

Programma van Eisen en Beperkingen. [Argo-team TUDelft]


9

Parameter

Gekozen opties/waarden

Details

ΔV-budget Operationele omloopbaan Minimale levensduur Nauwkeurigheid orbit injection Marktverwachting Voortstuwing

0,5 – 2,0 km/s LEO – GTO 6 maanden ≤ 100 meter 50 afnemers Vortex flow hybride raketmotor

Afhankelijk van wensen klant Afhankelijk van ΔV-budget Actieve levensduur 1 week

Brandstof Minimale initiële hoogte omloopbaan Attitudebepaling doelsatelliet Standregeling G & N, C & DH Energievoorziening Communicatie Constructie Warmtehuishouding Draagraket Grondsegment Totaal leeggewicht Totaal gewicht inclusief brandstof

Hybride (vast + vloeibaar) LEO Zonnesensors (4) + gegevens vanuit Reactiewielen (3) + thrusters (6) GPS ontvanger + boordcomputer Lithium-monofluoride batterijen Via doelsatelliet Cilindrische monocoque Passief systeem o.a. PSLV en Ariane 5 Verantwoordelijkheid van klant 67 – 213 kg 128 – 648 kg

25 afnemers nodig voor break-even Isp = 280 s; T = 1500 N ∅ = 58,5 cm; h = 13,5 cm Vast: HTPB. Vloeibaar: N2O 300 km Nauwkeurigheid: ≤ 0,1° Nauwkeurigheid: ≤ 0,25° Nauwkeurigheid: 10 meter. ± 15 W; 2376 kWh. 4500 bits/dag downstream Materiaal: Al-7075 MLI, zwarte en witte verf In samenspraak met klant Massa varieert met ΔV- klasse Massa varieert met ΔV- klasse

Ontwerpkarakteristieken van de OTM [Argo-team TUDelft]

geheel als secundaire lading omhoog gaat. Eenmaal losgekomen van de draagraket zal de OTM de doelsatelliet in de gewenste baan brengen en ontkoppelen, waarmee het zijn functie heeft vervuld. Na een initiële exploratie van de verschillende concepten volgde de selectiefase. Daartoe werden het OTV en de OTM in voldoende detail uitgewerkt om tot een gedegen afweging te komen. Met de vier belangrijkste criteria (kosten, complexiteit en risico, flexibiliteit en reistijd) werd uiteindelijk unaniem voor de OTM gekozen. In de resterende weken werd er van de OTM een voorlopig detailontwerp gemaakt. De definitieve ontwerpkarakteristieken van de OTM zijn opgenomen in een tabel. Het meest in het oog springende en uitdagende aan het ontwerp is de hybride vortex flow raketmotor. De hybride brandstof had de voorkeur boven zijn puur vloeibare tegenhanger, omdat eerstgenoemde

10

goedkoper en minder complex is, en daarmee minder kans op explosiegevaar heeft. De exotische vortex flow raketmotor is gekozen boven een meer conventionele hybride motor vanwege de hogere efficiëntie, veiligheid en constante stuwkracht. De hoeveelheid brandstof aan boord van de OTM is afhankelijk van de transferkarakteristieken (hoogte- en inclinatieveranderingen) en de massa van de doelsatelliet, en verschilt natuurlijk sterk per klant. Om een zeer grote variëteit aan verschillende custom-made OTM’s te voorkomen, is daarom gekozen voor een modulair ontwerp. Om flexibel in te springen op verschillende wensen wordt daartoe de vaste brandstof opgeslagen in de motor zelf en de vloeibare brandstof in verschillende standaardtankjes waarmee de OTM kan worden uitgerust. Dat resulteerde in één hoofdontwerp dat naar wens is op te schalen. Zo wordt een familieconcept gevormd.

De primaire constructie van de OTM is een belastingdragende cilinder met een rek waaraan de subsystemen opgehangen worden en een algemene, eenvoudige interface met zowel de doelsatelliet als de lanceerraket. Financiële analyse Elk reëel ontwerp beperkt zich niet slechts tot de technische aspecten. Een financiële analyse is namelijk evenzeer van belang, aangezien deze de reali-

Impressie van het Orbital Transfer Vehicle. [Argo-team TUDelft]


aarde te komen. De kosten daarvan liggen toch al snel tussen de tien à twintig miljoen euro. Bovendien zijn er binnen Europa zelfs helemaal geen geschikte draagraketten. Daarmee is de Argo-missie een compleet (nieuw) ontwerp met grote perspectieven geworden. Bovendien is Argo het resultaat van gedreven (nacht)werk, vele pizza’s en wat het Argo-team betreft een succesvolle afronding van tien leerzame weken. Zijaanzicht van de Orbital Transfer Module. [Argo-team TUDelft]

seerbaarheid van het project bepaalt. In het geval van de Argo-missie zullen de initiële investeringskosten hoog zijn, voornamelijk omdat de hybridetechnologie nog in de kinderschoenen staat en dus verder ontwikkeld moet worden. De hoge opstartkosten maken daarmee een 100% commerciele Argo-missie uiterst onwaarschijnlijk. Vandaar dat het kapitaal voor het ontwerp, de ontwikkeling, het testen en het gereedschap op andere wijze moet worden verkregen. De betrokkenheid van een overheidsinstantie is daarmee voor de Argo-missie een pure noodzaak. Het is aannemelijk dat een overheids- of onderzoekinstantie geïnteresseerd zal zijn in de nieuwe hybridetechnologie en al haar potentiële toepassingen in ruimtevaart. De Europese ruimtevaartorganisatie ESA lijkt dan de meest waarschijnlijke partner. Deze wordt geacht het kapitaal te verschaffen voor de ontwikkeling van de motor, de module en de subsystemen. Tijdens de productiefase, wanneer de technologie is bewezen en de risico’s kleiner zijn, moet een private investeerder worden aangetrokken voor de bekostiging van de eerste productieeenheden. Bescheiden marktvoorspellingen wijzen uit dat de Argo-missie 25 klanten kan verwachten over de gehele economische levensduur van vijftien jaren. Met dit in het achterhoofd, blijkt de missie een break-even point te berei-


ken voor een gemiddelde moduleprijs van $6,7 miljoen, inclusief lanceerkosten. Dit is een gemiddelde prijs, die natuurlijk per gewichtklasse varieert. Argo levert daarmee een groot kostenvoordeel op voor de klant. Immers, een toegewijde lancering is het enige andere alternatief voor de kleine satelliet om in een perfecte baan om de

Aanzicht van een uiteengenomen Orbital Transfer Module. [Argo-team TUDelft]

11

MAKS 2005 International Aviation & Space Salon Russische ruimtevaartindustrie krabbelt voorzichtig overeind Ir. G.D. Hazebroek

Zhukovsky

Kliper en Kondor

De zevende editie van de International Aviation & Space Salon, afgekort MAKS 2005, vond plaats van 16 tot en met 21 augustus 2005 op het vlak bij Moskou gelegen vliegveld Zhukovsky. Dit vliegveld stond vroeger in het westen bekend als de geheime testbasis Ramenskoye, en is al meer dan een halve eeuw het centrum van de Russische luchtvaartindustrie. Op het terrein zijn gerenommeerde bedrijven en instituten te vinden zoals het Central Aerohydrodynamic Institute (TsAGI), het Gromov Flight Research Institute, de Scientific-Research Institutes of Instrument Engineering and Aviation Equipment, en testfaciliteiten van vrijwel alle belangrijke ontwerpen ontwikkelingsbureaus. Vanaf Zhukovsky koos ooit de 600 ton zware combinatie van An-225 Mriya en ruimteveer Buran het luchtruim. Sinds 1992 herbergt het vliegveld de Moscow Air Show. Deze tweejaarlijkse beurs is in de afgelopen jaren uitgegroeid tot één van de belangrijkste vakbeurzen voor de luchtvaart- en ruimtevaartindustrie in de wereld. Naast al het luchtvaartgeweld was op het beursterrein van de MAKS één hal gedeeltelijk gereserveerd voor de Russische ruimtevaartindustrie. Hier waren vrijwel alle grote en een aantal kleinere ruimtevaartbedrijven te vinden, zoals RKK Energiya, NPO PM, Arsenal, Khrunichev, TsSKB Progress en Lavochkin. Ook de Russische ruimtestrijdkrachten hadden een eigen stand ingericht. Daarnaast waren ook de Europese ruimtevaartorganisatie ESA en de China Great Wall Industry Corporation vertegenwoordigd.

Absolute blikvanger van de show was het model op ware grootte van het ruimteveer Kliper. Dit 13 ton zware ruimtevaartuig is bedoeld ter vervanging van de Soyuz-capsules en kan een combinatie van zes kosmonauten en 500 kg vracht, of een bemanning van twee kosmonauten en 700 kg vracht naar het ISS brengen. Kliper zal in eerste instantie met een Soyuz draagraket worden gelanceerd, maar op een persconferentie liet Energiya ook studies zien om deze met een Zenit-2SLE of Angara-3A te lanceren. Het bedrijf heeft tevens plannen om met Kliper vluchten rond de maan uit te gaan voeren. Energiya voert gesprekken met onder andere ESA en Japan over eventuele samenwerking, maar een eerste vlucht wordt niet voor 2011 verwacht. Energiya toonde ook de Yamal–serie communicatiesatellieten, die zijn gebaseerd op het Viktoriya satellietplatform. Dit universele platform is geschikt voor verschillende soorten toepassingen, variërend van

lichte (750 kg) tot zeer zware (4200 kg) satellieten. Deze satellieten kunnen in iedere gewenste omloopbaan worden gebruikt, zoals lage-, elliptische en geostationaire banen. Ook BelKA, een Wit-Russische aardobservatiesatelliet, is gebaseerd op dit Viktoria platform. BelKA zal begin december, samen met de Baumanets satelliet, met een Russische Dnepr draagraket vanaf Baikonur worden gelanceerd. Van de Baumanets satelliet was op de stand van NPO Mashinostroyenia een model te zien. Het is een wetenschappelijke satelliet van zo’n 100 kg, die met een resolutie van 50 meter in vier spectrale banden voor aardobservatiedoeleinden gebruikt gaat worden. NPO Mashinostroyenia toonde verder een aantal modellen van de Kondor aardobservatiesatelliet. Zowel de radar- als de elektro-optische variant maken allebei van hetzelfde platform gebruik. Opvallend was het ontbreken van publiciteit voor Monitor-E. Deze aardobservatiesatelliet, die enkele dagen na het einde van de beurs vanaf Plesetsk werd gelan-

Op de MAKS was het Kliper-model op ware grootte één van de publiekstrekkers. [G.D. Hazebroek]

12


Zowel deze electro-optische versie van de Kondor-E als de radarvariant is gebaseerd op hetzelfde platform. [G.D. Hazebroek]

ceerd, is de eerste in een reeks nieuwe met elektro-optische en radarsensoren uitgeruste aardobservatiesatellieten. Het Research Institute for Elecotromechnanics (NIIEM) toonde Coronas-Photon, het resultaat van een Russisch-Indiase samenwerking op wetenschappelijk gebied. Deze satelliet, met een gewicht van 2520 kg en een levensduur van minimaal drie jaren, is bedoeld voor onderzoek naar elektromagnetische straling, van de zon afkomstige neutronen en naar elektromagnetische effecten van zonnevlammen. De planning is om Coronas-Photon volgend jaar met een Tsyklon-3 vanaf Plesetsk te lanceren.

Micro- en nanosatellieten Momenteel staan zogenaamde microen nanosatellieten, met een massa tussen 1 en 100 kg, internationaal in grote belangstelling. Kleine satellieten zijn goedkoper te ontwikkelen, produceren en lanceren dan traditionele zware


satellieten. In Rusland zijn in het begin van de jaren negentig van de vorige eeuw zo’n 30 verschillende ontwerpen voor kleine satellieten gemaakt, maar slechts een aantal daarvan is daadwerkelijk gelanceerd. Op de MAKS was er desondanks ruim aandacht voor ontwikkelingen op dit gebied. Arsenal Design Bureau toonde, net zoals op de Paris Air Show van afgelopen juni, het NEVA-satelliet platform. Dit 150 kg wegende platform, dat nog eens 150 kg lading kan meevoeren, wordt in minstens vier projecten toegepast. Predvestnik/Precursor is bedoeld voor vroegtijdige waarschuwing tegen aardbevingen. Sever/North is een met een synthetic aperture radar uitgeruste satelliet om 24 uur per dag onder alle weercondities de ijsgebieden op de noord- en zuidpool in kaart te brengen. Ufikt is een remote sensing satelliet voor onderzoek naar de aardse atmosfeer in UV-, optische en infrarood-banden. Het Permanent Space Solar

Patrol Project tenslotte zal wetenschappelijk onderzoek naar zonnestraling uitvoeren. Voor al deze voorstellen zijn echter, voor zover bekend, nog geen afnemers. NIIEM toonde het wetenschappelijke Vulcan satellietsysteem, bedoeld om minstens zeven jaren lang allerlei facetten van straling rond de aarde te bestuderen. Vulcan bestaat uit twee typen minisatellieten die allebei zijn gebaseerd op een 170 kg wegend platform. Vulcan-N is bedoeld voor lage omloopbanen van zo’n 500 km, terwijl Vulkan-V in een baan van ongeveer 900 km moet worden gebracht. De eerste Vulkan-N wordt naar verwachting in 2006 met een Rokot of Strela draagraket gelanceerd; de eerste Vulkan-V in 2008. Polyot toonde de Sterh, een minisatelliet die is bedoeld voor het Cospas-Sarsat satellietgebonden opsporing- en reddingsysteem.

13

Draagraketten Op het gebied van draagraketten was er op de MAKS niet veel nieuws te zien. Khrunichev State Research and Production Space Centre toonde modellen van de Angara draagraketten waarvan de ontwikkeling al in 1993 werd gestart. Angara is de verzamelnaam voor een serie modulaire lichte, halfzware en zware draagraketten die zijn gebaseerd op één gemeenschappelijke module. Door de modulaire opbouw kunnen in de toekomst met Angara een reeks aan ladingen, variërend van enkele honderden kilogrammen tot zo’n 24 ton, vanaf de Russische lanceerbasis Plesetsk in verschillende omloopbanen worden gebracht. De eerste lancering vanaf Baiterek, een nieuwe lanceerlocatie op Baikonur, is voor 2008 gepland. Op termijn zal Angara de Proton-K, Proton-M en Zenith draagraketten moeten gaan vervangen. Natuurlijk waren ook van deze draagraketten, net als van de verschillende Soyuz-varianten en de Tsyklon-2K, diverse modellen tentoongesteld. Een andere ontwikkeling die al enige jaren gaande is in Rusland, is het gebruik van gemodificeerde intercontinentale ballistische raketten (ICBM’s) als draagraket. NPO Mashinostroyenia FSUE toonde de Strela, een relatief eenvoudige tweetraps draagraket die ladingen van 600 tot 1700 kg in een lage omloopbaan kan brengen. Rokot is een project van Khrunichev, ontworpen om satellieten met een maximumgewicht van 2000 kg in een lage omloopbaan te brengen. Samen met het Europese EADS Astrium is de EuRockot joint-venture opgericht, die sinds 2000 commerciële lanceringen aanbiedt vanaf de lanceerbases Plesetsk en Svobodny. JSC Puskovie Uslugi tenslotte is een ander bedrijf dat actief is in dit segment van de lanceerindustrie. Van de door hen aangeboden Start-1 zijn er echter slechts zes gelanceerd. De vooruitzichten voor al deze projecten zijn niet al te rooskleurig gezien het grote mondiale aanbod aan verschillende draagraketten en de schaarste aan te lanceren satellieten.

14

Angara is een familie van modulaire lichte, halfzware en zware draagraketten die allemaal zijn gebaseerd op een gemeenschappelijke module. [G.D. Hazebroek]

Conclusie Hoogtepunt van de Moscow Air Show was natuurlijk het model van Kliper en alle publiciteit daaromheen. Helaas was er, ondanks het feit dat de Russische overheid voor het eerst in jaren het ruimtevaartbudget heeft verhoogd, op de MAKS niet veel meer concreet nieuws te zien. Een aantal van de getoonde projecten zijn al geruime tijd in ontwikkeling, zonder

dat bedrijven er in slagen hiervoor daadwerkelijke afnemers te vinden. Natuurlijk werden ook nieuwe projecten getoond, maar ook hier ontbreekt het vaak aan serieuze belangstelling. De Russische ruimtevaartindustrie krabbelt na een lange periode weer enigszins overeind, maar heeft nog een lange weg te gaan waarin de veelbelovende ideeën moeten worden omgezet in operationele ruimtevaartsystemen.


Vaste stuwstof ontstekers voor VEGA Bastiaan Willemse Aerospace Propulsion Products B.V.

Afgelopen september is er, met het succesvolle testen van de ontstekers van de vaste stuwstof motoren, een belangrijke stap gezet in de ontwikkeling van de kleine draagraket VEGA. Enkele maanden voorbereiding gingen er bij Aerospace Propulsion Products (APP) in Klundert aan vooraf voordat de set van drie ontstekers klaar waren om te testen. De testen werden uitgevoerd bij Nammo in Raufoss, Noorwegen. De doelstellingen van de testen zijn bereikt en de ontwikkeling van de ontstekers kan doorgaan.

Het VEGA programma Het doel van het VEGA programma is om een klein lanceervoertuig te bouwen met drie trappen met vaste stuwstof (P80, Zefiro 23 en Zefiro 9) en een bovenste trap met vloeibare stuwstof met de naam AVUM (Attitude and Vernier Module). VEGA zal een hoogte hebben van 30 m en een startgewicht van 130 ton. De raket zal een betalende lading van 1500 kg in een polaire baan kunnen brengen. Vanaf de eerste vlucht, gepland voor eind 2007, zal deze kleine draagraket de perfecte aanvulling zijn voor de Europese lanceercapaciteit met de grote Ariane 5, en de middelgrote Soyuz die vanaf 2007 ook vanuit Frans Guyana gelanceerd zal worden.

van Avio S.p.A. (Italië) ontwikkeld, gekwalificeerd en geproduceerd bij APP. De functie van de ontsteker is om binnen een exact gedefinieerde tijd de

raketmotor te ontsteken. Dit gebeurt doordat de ontsteker in zeer korte tijd een grote hoeveelheid heet gas in de motor injecteert. Voor de P80 betreft

De eerste vaste stuwstof trap, P80 genaamd, is het resultaat van een specifiek ontwikkelingsprogramma. Niet alleen VEGA, maar ook het Ariane 5 programma zal profiteren van deze nieuwe technologie voor toekomstige versies van de boosters. In totaal zijn zeven Europese landen betrokken bij het VEGA programma, waarin Italië de leiding heeft. Verschillende Nederlandse bedrijven leveren een bijdrage aan het programma, zoals Dutch Space, TNO en APP.

De vaste stuwstof ontstekers van VEGA De ontstekers van de drie vaste stuwstof trappen van VEGA worden in opdracht


De VEGA draagraket [ESA]

15

de energie-inhoud van dit gas 96 MJ dat in 0,34 s in de motor wordt gespoten. Dit hete gas ontsteekt de vaste stuwstof in de raketmotor, waardoor deze begint te branden, druk opbouwt en stuwkracht genereert. De ontstekers van de drie vaste stuwstof motoren zijn gebaseerd op hetzelfde principe, bestaande uit twee hoofdcomponenten: een pyrotechnische ontsteker en een hoofdontsteker. De pyrotechnische ontsteker wordt geactiveerd doordat het ontsteeksignaal binnenkomt bij de zogenaamde IFOC (Initiateur à Fonctionnement par Onde de Choc). Deze zijn redundant uitgevoerd en worden ook redundant geactiveerd om de betrouwbaarheid

Stork Aerospace en TNO versterken hun activiteiten voor raketmotor ontsteeksystemen. In mei 2005 hebben Stork Aerospace en TNO een principeakkoord getekend voor de versterking van hun activiteiten voor raketmotor ontsteeksystemen. De partijen zijn het hierbij eens geworden over de inbreng door Stork Aerospace van de activiteiten op het gebied van ontsteeksystemen voor raketmotoren, in de joint venture Aerospace Propulsion Products (APP). Deze activiteiten waren eerder onderdeel van de werkmaatschappij Stork Product Engineering. Bovendien is overeengekomen dat TNO en Stork het bedrijf APP zullen voorzien van nieuwe technologieën op het gebied van raketmotor ontsteeksystemen en verwante systemen zoals gasgeneratoren. van de ontsteking te vergroten. Deze IFOCs ontsteken door middel van een schokgolf, waarna een kleine explosieve lading ontbrandt die heet gas op de lading van de pyrotechnische

ontstekers spuit. De lading van de pyrotechnische ontsteker bestaat uit een groot aantal kleine borium-kaliumnitraat (BKNO3) pillen. Na ontbranding wordt heet gas, in combi-

Drukopnemer

IFOC

Interface met hoofdontsteker

Structuur met pyrotechnische lading Thermische protectie met uitstroomopeningen Zelfiro 9 pyrotechnische ontsteker. [APP]

16


Interface met raketmotor Thermische Protectie Koolstof Composiet Structuurdeel

Interface met pyrotechnische ontsteker

Zelfiro 9 hoofdontsteker. [APP]

natie met brandende deeltjes, door een groot aantal uitstroomopeningen in de pyrotechnische ontsteker op de stuwstof pil van de hoofdontsteker gericht.

De hoofdontsteker is een zogenaamde pyrogene ontsteker. De stuwstof bestaat uit een combinatie van Hydroxyl-Terminated PolyButadiene (HTPB) en aluminium als

Eigenschappen van de verschillende trappen van de VEGA draagraket. [ESA]


brandstof en ammoniumperchloraat als oxidans. Hetzelfde type stuwstof wordt gebruikt in de motor zelf. Het blok stuwstof van de ontsteker zit opgesloten in een koolstof composiet structuur met daarin één axiale en zes laterale uitstroomopeningen. Aangezien de gehele ontsteker, inclusief het composiet structuurdeel, tijdens het functioneren van de motor 1 à 2 minuten blootgesteld wordt aan de hete verbrandingsgassen van de motor (vlamtemperatuur 3500 K), zal de composiet structuur na het functioneren van de ontsteker zelf, deels verbranden. Alle overige metalen structuurdelen van de ontsteker worden beschermd tegen de hete gassen door thermische protectie. Deze metalen structuurdelen mogen niet degraderen tijdens het functioneren van de motor, omdat ze onderdeel uitmaken van de structuur van de motor zelf en

17

Massa (kg) Totale thermische energie (MJ) Brandtijd (s) Lengte (m) Diameter (m)

P80

Z23

Z9

<175 >93 0,4 1,2 0,8

<33 >42 0,3 0,7 0,4

<15 >15 0,25 0,6 0,3

Belangrijkste eisen aan de VEGA ontstekers. [B. Willemse/APP]

als zodanig de interne druk moeten blijven weerstaan.

Ontwerp voor lage kosten Voor de eerste drie trappen van de VEGA draagraket wordt gebruik gemaakt van nieuwe technologieën die betere prestaties tegen lagere kosten moeten garanderen. Dit is ook terug te vinden in het ontwerp van de ontstekers. Een voorbeeld hiervan is het koolstof composiet structuurdeel. Doordat hier geen thermische protectie op wordt aangebracht, omdat verbranding hiervan na het functioneren van de ontsteker acceptabel is, kan een kostenbesparing gerealiseerd worden ten opzichte van metalen structuren waar dit wel noodzakelijk is. Verder worden er geen inzetstukken toegepast in de uitstroomopeningen van de pyrotechnische- en hoofdontsteker. Het ontwikkelingsprogramma van de ontstekers maakt vergaand gebruik van de overeenkomsten in de drie motoren en in de drie ontstekers. Hierdoor is een gereduceerd testprogramma met een relatief klein aantal testen mogelijk.

protectie. Deze testen zijn uitgevoerd in de open lucht. Het doel van de test is het functioneren van de complete ontsteker in veilige omstandigheden te beproeven. Hierbij gaat het er voornamelijk om de werking van de complete pyrotechnische trein te verifiëren (IFOC – pyrotechnische lading – hoofdlading) en de belangrijkste functionele parameters van de ontsteker te bepalen, zoals de druk in de ontsteker, de uitgestoten massastroom en de erosie van de uitstroomopeningen. Bovengenoemde doelstellingen zijn bereikt tijdens de uitgevoerde testen.

Verdere ontwikkelingsstappen De volgende stap in het ontwikkelingsprogramma zal het afvuren zijn van drie ontstekers die na productie blootgesteld zijn aan thermische en mechanische testen. Deze mechanische testen simuleren onder andere de trillingen die de ontstekers zullen doorstaan tijdens transport en tijdens het opstijgen van de raket (in het geval van de ontstekers van de tweede en derde trap). Hierna zullen nieuwe ontstekers gebouwd worden die getest worden in een complete vaste stuwstof motor. De eerste test hiervan met de Zefiro 9 motor stond gepland in december 2005 in Sardinië. Dit was de eerste test die moest uitwijzen dat de ontsteker inderdaad in staat is om de motor op de juiste manier te ontsteken en vervolgens gedurende het branden van de motor de thermomechanische belasting te weerstaan. Deze test was een succes. Voor meer informatie over deze test zie: http:// www.esa.int/esaCP/SEMNL68A9HE_ index_0.html

Ontsteker testen In september zijn bij de testfaciliteiten van Nammo de zogenaamde battleship modellen getest van de P80, Zefiro 23 en Zefiro 9 ontstekers. Deze modellen zijn functioneel identiek aan de uiteindelijke vluchtmodellen en wijken alleen af wat betreft de interface met de motor en aangebrachte thermische

18

Voorbereiding van de firing test van deP80 ontsteker. [APP]


Inhoudoverzicht Ruimtevaart 2005

Redactie

Februari 2005 De zoektocht naar leven op Europa Radioamateurs actief in ruimtevaart Minisatellieten De toekomst Jaaroverzicht Ruimtevaart 2004 Nieuwe vormgeving Ruimtevaart Deep Impact Huygens geland op Titan Hervatting shuttlevluchten in 2005 Verenigingsnieuws Ruimtevaart Kroniek

Alessandro Atzei Chris van den Berg Michel van Pelt Alessandro Atzei en Michel van Pelt Redactie Redactie Michel van Pelt Alessandro Atzei Marco van der List Johannes van Es en Frank Wokke Gerben Hazebroek en Henk H.F. Smid

3 11 16 21 22 23 25 26 28 24 30

April 2005 Sloshsat FLEVO, het lanceerverhaal Belangwekkende ruimtevaartontwikkelingen Assemblage ISS weer hervat Nucleaire energiebronnen voor Europa? Verenigingsnieuws Ruimtevaart Kroniek

Ir. J.J.M. Prins Ir. D. de Hoop Marco van der List Alessandro Atzei Johannes van Es en Frank Wokke Gerben D. Hazebroek en Henk H.F. Smid

3 10 15 21 22 23

Juni/Augustus 2005 Satellietcommunicatie Kleine satellieten met een grote toekomst Van Shug Yuan tot Shen Zou De Nederlandse kenniseconomie Voyager-1 bereikt de heliopauze Le Bourget 2005 Laatste experiment Mars Express operationeel Boekbespreking Verenigingsnieuws Ruimtevaart Kroniek

Patrick van Niftrik Dennis Gerrits Ir. G.D. Hazebroek Drs. G. Cornet Marco van der List Ir. G.D. Hazebroek Alessandro Atzei Henk H.F. Smid Johannes van Es en Frank Wokke Gerben D. Hazebroek en Henk H.F. Smid

3 8 13 17 19 20 22 23 24 27

Oktober 2005 – TOEKOMST special Introductie Ruimtetransportsystemen in de 21-ste eeuw Aardobservatie en Navigatie C4ISR & Network Centric Warfare Het is allemaal de schuld van de bedrading Kleine satellieten Voortstuwingstechnologie in de 21-ste eeuw De toekomst van touw Onbemande exploratie van de ruimte Een toekomst voor Astrobiologie? Ruimteweer 21-ste eeuw: De mensheid verkent het zonnestelsel Ruimtetoerisme Exploitatie van de ruimte Interstellaire missies

Redactie Berry Sanders Ir. G.D. Hazebroek Henk H.F. Smid Johan Leijtens Dr. Stuart Eves Ton Maree en Berry Sanders Ir. Michiel Kruijff Harry Blom Stefan Schröder Torsten Bieler Marco van der List Michel van Pelt Bas Theelen Alessandro Atzei

2 3 8 14 19 24 29 34 38 42 46 48 53 57 62

December 2005 Testen voor de ruimte Argo: een geavanceerde module voor omloopvoortstuwing MAKS 2005 International Aviation & Space Salon Vaste stuwstof ontstekers voor VEGA GIOVE maakt tussenstop in Noordwijk Tweede succesvolle bemande ruimtevlucht China Inhoudoverzicht Ruimtevaart 2005 Boekbespreking Verenigingsnieuws Ruimtevaart Kroniek

Michel van Pelt en Berry Sanders Reinier van Dijk en Bram de Vogeleer Ir. G.D. Hazebroek Bastiaan Willemse Ir. G.D. Hazebroek Ir. G.D. Hazebroek Redactie Ir. H.M. Sanders / Henk H.F. Smid Johannes van Es en Frank Wokke Ir. G. D. Hazebroek en Henk H.F. Smid

3 9 12 15 19 20 22 23 24 26


19

Boekbesprekingen Ir. H.M. Sanders Het boek Astronautical Engineering van Hanfreid Schlingloff gaat in op de theorie en de praktische uitwerking van de dynamica van lanceerraketten en ruimtevaarttuigen, met de nadruk op baanberekeningen en optimalisatie. Naast de basistheorie op dit gebied gaat het boek diep in op de wiskunde die nodig is om vanuit die basistheorie ook daadwerkelijk banen van lanceersystemen, satellieten en ruimtesondes te kunnen berekenen. In het bijzonder wordt de theorie die nodig is voor baanoptimalisatie tot in detail uitgewerkt. Naast baanmechanica besteedt het boek ook aandacht aan standregeling, geleiding en besturing van lanceerraketten en raketvoortstuwing. Vanwege de pittige hoeveelheid wiskunde is een universitair opleidingsniveau vereist om het boek ten volle te kunnen benutten. Het boek sluit aan bij een gevorderd student Lucht en ruimtevaarttechniek, natuurkunde, wiskunde of sterrenkunde. Hoewel de titel enigszins bedrieglijk is – veel aspecten van de ruimtevaarttechniek komen in het boek namelijk helemaal niet aan bod – is Astronautical Engineering een uniek boek omdat het verder gaat waar andere ruimtevaarttechniek boeken stoppen. In dit boek worden de vergelijkingen die nodig

zijn voor het berekenen en optimaliseren van banen voor een groot aantal praktijkgevallen uitgewerkt tot een niveau waar de lezer ze zelf numeriek kan oplossen door ze bijvoorbeeld in Matlab of andere software in te voeren. Het is daarmee veel praktijk gerichter dan de meeste andere boeken op dit gebied. Het is alleen jammer dat het boek in een of enkele voorbeelden ook doorgaat met het uitwerken tot en met de implementatie in een numerieke oplossing. Veel van de voorbeelden komen uit de praktijk van de auteur die verschillende programma’s voor het optimaliseren van raketbanen, interplanetaire vluchten en baanmanoeuvres heeft ontwikkeld. Dr. Schlingloff is vooral bekend van het raketbaan optimalisatieprogramma SKYNAV dat zijn bedrijf commercieel op de markt brengt. Ook het hoofdstuk over geleiding en besturing van lanceerraketten is een aanrader. De theorie achter geleiding wordt in alle aspecten uitgewerkt waarbij ook aspecten zoals vervorming van de raketconstructie en het klotsen van stuwstoffen worden meegenomen. Tot slot is het hoofdstuk over interplanetaire banen interessant omdat het naast veel praktijkvoorbeelden van banen ook ingaat op het gebruik (en baanoptimalisatie) van ionenmotoren en zonnezeilen voor interplanetaire missies. Hoewel het boek haar titel niet waarmaakt, is het wel degelijk waardevol vanwege de gedetailleerde uiteenzetting van baanberekenings- en baanoptimalisatietheorieën. Hiermee heeft Schlingloff een boek geschreven dat uniek in zijn soort is. Iedereen die, al dan niet intensief, bij baanberekeningen en baanoptimalisatie in de ruimtevaart betrokken is of die zich in dit onderwerp wil verdiepen, zou moeten overwegen dit boek aan te schaffen. Als men met dit onderwerp zelf aan de slag wil, is het een regelrechte aanrader. Het boek is te bestellen via het Internet bij www.astronautical-engineering.com

20


Henk H.F. Smid Veel boeken zijn er al geschreven over de Russische kosmonauten; over hun leven, trainingen, ruimtevluchten. Nagenoeg al die boeken zijn geschreven door niet-Russen. Het onlangs verschenen boek Russia’s Cosmonauts: Inside the Yuri Gagarin Training Center is daarop geen uitzondering. Wat heeft dit nieuwe boek aan meerwaarde moet je je dan afvragen. Eerst de schrijvers. Rex Hall en David Shayler hebben al eerder samengewerkt en zijn bekend van boeken als Soyuz: A Universal Spacecraft (2003) en The Rocket Men (2001). Deze beide boeken munten uit door hun chronologie en statistische gegevens. Shayler heeft veel meer ruimtevaartboeken op zijn naam, waaronder Walking in Space (2004) en Disasters and Accidents in Manned Spaceflight (2000). De laatste titel werd besproken in Ruimtevaart (December 2000). Bert Vis is mede-auteur van het uitstekende boek Fallen Astronauts: Heroes Who Died Reaching for the Moon (2003). Hall, Shayler en Vis moeten dus in staat zijn een goed boek over kosmonauten te schrijven. Het boek is voorzien van veel (zwart-wit) foto’s en, in aanhangsels, biografieën, tabellen met kosmonauten en hun vluchten (onderverdeeld in internationaal, civilisten, kosmonauten teams, etc.). Een uitgebreide bibliografie en een goed register ontbreken niet. Uit de bibliografie blijkt dat veel gegevens zijn gehaald uit eerder verschenen (Engelstalige) boeken en/of verzameld zijn gedurende veelvuldige bezoeken aan Star City. Zelfs het huidige Russische kosmonautenteam (datum van juli 2005) wordt benoemd. De feitelijke inhoud is verdeeld in een elftal hoofdstukken, die achtereenvolgens behandelen: • Het ontstaan en de ontwikkeling van het trainingcentrum; • De simulators; • Andere nationale en internationale faciliteiten; • Overlevingstraining; • De kosmonautengroep van RGNII TsPK; • De kosmonautengroep van RKK Energiya; • Andere Sovjet en Russische kosmonauten selecties; • Kosmonauten voor de Buran spaceshuttle; • Internationale training; • Gezamenlijke programma’s (Mir en ISS); • Het stadje Zvyozdnyy Gorodok. Uit deze hoofdstuk indeling blijkt al direct de onconventionele aanpak van 45 jaren geschiedenis bemande Sovjet/Russische ruimtevaart. Bladerend door het boek of zoekend via


de inhoudsopgave of de index vind je steeds goed en prettig leesbare beschrijvende subhoofdstukken, ondersteund door veel statistische gegevens en referenties. Natuurlijk wordt er veel verwezen naar de The Soviet Cosmonaut Team Volume 1 & 2 van Gordon R. Hooper, FBIS. Dat is volkomen terecht want deze al in 1990 uitgegeven boeken vormen de bijbel op het gebied van kosmonauten biografieën. Dit is tevens de enige zwakte van dit boek. Er is al ontzettend veel onderzoek gedaan op dit gebied en er zijn veel goede boeken over gepubliceerd en dit boek ontkomt dan ook niet aan veel herhalingen van wat ergens anders al eens is beschreven. Dan blijft er niet erg veel nieuws over. Voor degenen voor wie deze materie nieuw is of zich meer daarin wil verdiepen, is dit boek echter een must. Rex D. Hall, David J. Shayler, Bert Vis, Russia’s Cosmonauts – Inside the Yuri Gagarin Training Center, paperback, 386 pagina’s, eerste editie, Engels, Springer-Verlag, © 2005 Praxis Publishing Ltd., ISBN 0-387-21894-7. [$ 19,55 Amazon. com]

21

GIOVE maakt tussenstop in Noordwijk Ir. G.D. Hazebroek

De realisatie van het Europese satellietnavigatiesysteem Galileo is een stap dichterbij gekomen met de aankomst van de eerste testsatelliet in ESTEC, het technisch onderzoekcentrum van de Europese ruimtevaartorganisatie ESA in Noordwijk. ESA voert momenteel een aantal tests uit voordat de eerste van twee Galileo System Test Beds, tot nu toe bekend onder de werknaam GSTB-V2/A, daadwerkelijk kan worden gelanceerd. Op 9 november is bovendien, onder grote belangstelling van de internationale media, de officiële naam van de satelliet onthuld door de Nederlandse Minister van VerMinister Peijs bij GIOVE-A, de eerste testsatelliet voor het Europese satellietnavigatiesysteem Galileo. [G.D. Hazebroek]

keer en Waterstaat, mevrouw Karla Peijs. Dit gebeurde op een unieke plaats, namelijk middenin één van de grote testfaciliteiten van ESTEC. De niet echt vlotte werknaam GSTB-V2 is naar goed gebruik vervangen door een acroniem: GIOVE, ofwel Galileo In-Orbit Validation Element. Deze niet geheel toevallig gekozen naam is eveneens de Italiaanse benaming van Jupiter, de planeet waarop Galileo Galileï in 1610 als één van de eerste astronomen zijn telescoop richtte en vier manen ontdekte. De beweging van deze manen, die nauwkeurig door Galileo werden beschreven, zijn op aarde zichtbaar

en zorgden in de zeventiende en achttiende eeuw voor een revolutie op het gebied van navigatie, geodesie en cartografie. De lancering van GIOVE-A, op 28 december 2005 vanaf de Kazakstaanse lanceerbasis Baikonur, was het startsein voor praktijktesten tijdens de zogenaamde In-Orbit Validation (IOV). Samen met GIOVE-B, die naar verwachting tussen april en augustus volgend jaar wordt gelanceerd, moet de ruimteomgeving rond de middelhoge omloopbanen (MEO) in kaart worden gebracht. Dit is nog onbekend terrein voor de ESA, aangezien de ruimtevaartorganisatie niet eerder satellieten in dergelijke banen, met een gemiddelde hoogte van ongeveer 23 000 km, heeft gebracht. Ook worden met de satellieten kritische technologieën voor het uiteindelijke Galileo-systeem getest, zoals atoomklokken, signaalgeneratoren en grondontvangers. GIOVE-A is gebouwd door het Britse Surrey Satellite Technology Limited en weegt ongeveer 600 kg. Het consortium Galileo Industries bouwt op dit moment GIOVE-B, die zo’n 70 kg lichter is. De levensduur van beide satellieten is twee jaren. GIOVE-A en GIOVE-B zullen tussen 2007 en 2008 worden opgevolgd door de eerste vier GalileoSats. Met deze satellieten, die representatief zijn voor de uiteindelijke operationele versies, kan voor het eerst een nauwkeurige plaats- en tijdsbepaling via Galileo worden uitgevoerd. Na het afronden van de IOV-fase aan het begin van 2009 kunnen de resterende 26 operationele Galileo-satellieten worden gelanceerd en kan de complete grondinfrastructuur worden afgebouwd. Het gehele systeem moet eind 2010 volledig operationeel zijn.

22


Tweede succesvolle bemande ruimtevlucht China Ir. G.D. Hazebroek

Met de veilige terugkeer op aarde van Fei Junlong en Nie Haisheng is China’s tweede bemande ruimtevlucht met succes beëindigd. De vlucht werd uitgevoerd met Shen Zhou 6, op 13 oktober 2005 om 11.00 uur lokale tijd vanaf het Jiuquan lanceercentrum in de provincie Gansu in het noordwesten van het land. Het Shen Zhou ruimteschip was enkele weken eerder per trein vanuit Beijing naar Jiuquan overgebracht, net zoals de Lange Mars 2F draagraket die Shen Zhou 6 in een baan om de aarde bracht. LM 2F, opgebouwd uit meer dan 50 000 onderdelen en met een voortstuwingsvermogen van 600 ton, is China’s zwaarste, langste en meest krachtige draagraket van dit moment. Op 7 oktober werd de combinatie van Shen Zhou en LM 2F naar het lanceerplatform overgebracht. Na een vlucht van ruim 115 uur landde de terugkeermodule in het landingsgebied Shiziwangqi op de steppe van Binnen-Mongolië, de primaire landingszone voor alle Shen Zhou vluchten.

Lancering LM 2F met Shen Zhou 6. [CAST]


De Shen Zhou 6 missie week op een aantal punten af van de vorige vluchten. De voorbereidingstijd is volgens China gehalveerd. Het ruimteschip zelf is op ongeveer 100 verschillende punten gemodificeerd, waardoor de maximale hoeveelheid nuttige lading is vergroot. Tijdens de vlucht zijn er daarom meer experimenten meegevoerd dan voorheen. De veiligheid van de bemanning is verder verbeterd door aanpassingen van de life-support- en noodsystemen. De bemanning bestond dit keer uit twee taikonauten. Zij komen uit dezelfde groep van 14 vliegers uit de Chinese luchtmacht als waaruit de eerste taikonaut, Yang Liwei, werd gekozen. De definitieve bemanning werd pas vijf uur voor de lancering geselecteerd uit een drietal bemanningen. Tijdens de vlucht, die ruim vijf keer langer duurde als de eerste vlucht, kon de bemanning de terugkeermodule verlaten om in de omloopmodule wetenschappelijke testen uit te voeren. Hierbij konden zij ook voor het eerst de 10 kg zware ruimtepakken uitdoen. Het comfort van de bemanning was nog verder vergroot doordat zij nu de mogelijkheid hadden om het voedsel te verwarmen. Bovendien waren er nu sanitaire voorzieningen aan boord, kreeg de bemanning slaapzakken en was het klimaatregelingsysteem verbeterd. Aan boord van Shen Zhou 6 was een gevarieerde hoeveelheid voedsel, waaronder blikvoedsel, gedroogde groenten, gevriesdroogd fruit, cake en rijst. Omdat de eetlust in gewichtloosheid verminderd, is er bij het samenstellen van het voedsel getracht het zo smaakvol mogelijk te maken. Omdat een taikonaut dagelijks zo’n 2,5 liter water drinkt, is recycling en regeneratie van water voor langere vluchten erg belangrijk. Door alle modificaties woog Shen Zhou 6 zo’n 200 kg meer dan zijn voorganger.

Taikonauten Fei Junlong en Nie Haisheng. [CAST]

Opvallend was dat ondanks de strenge geheimhouding rond de lancering, de Chinese staatstelevisie al vanaf half september reclamezendtijd verkocht, variërend van 2,56 miljoen yuan ($ 316 000) voor een spotje van vijf seconden tot 8,56 miljoen yuan voor 30 seconden zendtijd. In tegenstelling tot de eerste bemande vlucht is de lancering en terugkeer van Shen Zhou 6 met een kleine vertraging rechtstreeks op de Chinese televisie te zien geweest. China heeft plannen bekend gemaakt om volgend jaar al een nieuwe Shen Zhou te lanceren. Tijdens de vlucht van Shen Zhou 7 zou de eerste Chinese ruimtewandeling moeten worden gemaakt. Eerdere planning ging nog uit van een eerste wandeling in 2010. Einddoel van het bemande programma blijft om in 2020 een permanent bemand ruimtestation in een baan om de aarde te hebben.

Logo Shen Zhou

23

Verenigingsnieuws Johannes van Es en Frank Wokke

Een reis langs Mars, Saturnus en Titan Het KNVWS symposium ‘Een reis langs Mars, Saturnus en Titan’ op zaterdag 1 oktober 2005 was een groot succes met zo’n 300 bezoekers. Organisatoren van dit symposium waren de Nederlandse Vereniging voor Ruimtevaart en de Faculteit Luchtvaart- en Ruimtevaarttechniek van de TU-Delft. Joost Carpay van het NIVR beet het spits af met een enthousiast verhaal over de plannen van ESA voor het Aurora-programma. Doel van dit programma is om robotmissies en in een later stadium bemande missies naar de planeet Mars te ontwikkelen. Begin december vindt onder Nederlands voorzitterschap de ministerconferentie van ESA plaats, die belangrijke knopen zal gaan doorhakken, onder meer voor Aurora. Ook de kansen kwamen aan bod die voor Neder-

land bestaan in dit programma. Hierna was het podium voor fysisch geograaf Maarten Kleinhans die in zijn geanimeerde lezing verschillende theorieën naast elkaar legde over de uitstroomgeulen die zichtbaar zijn op het Mars-oppervlak. Opperorganisator van het symposium, Henk Olthof van ESA/ ESTEC, vertelde hierna kort over de Cassini/Huygens missie die dit jaar zo succesvol de Huygens-lander op het oppervlak van de Saturnus-maan Titan zette. De laatste lezing van de ochtend was van Ruud Oerlemans (JIVE) die uiteenzette hoe, met behulp van radiotelescopen, de Huygens-sonde is gevolgd tijdens de afdaling in de atmosfeer van Titan. Hieruit kunnen allerlei gegevens over de atmosfeer worden bepaald, waaronder de windsnelheid. Dankzij de radiotelescopen zijn, ondanks een softwarefout in de sonde, toch deze belangrijke resultaten van de missie behouden.

Het KNVWS symposium trok veel bezoekers. [E. Laan]

24


Na de lunch was de vloer voor de key note-spreekster Professor Imke de Pater, de meest vooraanstaande Nederlandse planeetwetenschapper, die sinds 1980 aan de Californische Berkeley University onderzoek doet. Zij stond uitgebreid stil bij de interessante eigenschappen van Titan. Weer op de terugweg richting planeet aarde was het de eer aan Luuk van Barneveld, student in de groep van Aldert Kamp van de Faculteit Luchtvaart- en Ruimtevaarttechniek van de TUDelft, om te vertellen over zijn afstudeeronderzoek dat hij samen met twee medestudenten aan het afronden was. Het onderzoek behelst het ontwikkelen van een concept voor een missie naar de maan Europa van Jupiter. Het sterke zwaartekrachtveld van Jupiter ‘kneedt’ als het ware Europa. Dit heeft allerlei verschijnselen tot gevolg die erom roepen om er snel satellieten heen te sturen. Avri Selig van SRON sloot de dag af met een overzicht van de ambities van SRON en partners om Nederland neer te zetten in het veld van planeetonderzoek. Er zijn twee lijnen te ontdekken. De eerste lijn bouwt voort op de ruime ervaring die er in Nederland is op het gebied van aardobservatie-instrumenten zoals SCIAMACHY en OMI. Doorontwikkeling van deze technologieën maakt het mogelijk een spectropolarimeter te ontwikkelen die breder ingezet kan worden dan alleen voor de aarde. De tweede lijn is gebaseerd op technologie om de zwaartekracht van een planeet nauwkeurig in kaart te brengen. Deze techniek wordt al gebruikt voor de Europese GOCE missie, die eind 2006 wordt gelanceerd. Nederland is koploper op het gebied van geminiaturiseerde gradiometers die voor een soortgelijke missie rond een andere planeet nodig zijn. Al met al was het een zeer geslaagde dag met een uitstekende organisatie, waarop werd aangetoond dat de wetenschappelijke en industriële belangstelling voor planetair onderzoek in Nederland de laatste jaren sterk is toegenomen. [Erik Laan]

Avondsymposium Venus Express Op donderdagavond 8 december was er bij Dutch Space een symposium over Venus Express. Het symposium is in nauwe samenwerking met de Planetary Society georganiseerd. De ongeveer veertig aanwezigen konden luisteren naar een tweetal lezingen. Details over de missie werden gepresenteerd. Daarnaast werd ingegaan op de wetenschappelijke waarde van de missie, waarbij vooral twee specifieke instrumenten werden toegelicht. ESA’s Venus Express is sinds 9 november op weg naar Venus en komt daar in april 2006 aan. In 2006 zal ook


Venus Express. [ESA / AOES Medialab]

het wetenschappelijke meetprogramma beginnen. Vele raadsels die onder en in het dikke wolkendek van Venus verborgen zijn, zullen dan hopelijk worden opgelost. De NVR zal ook daar zeker aandacht aan besteden.

RuimteWijs Mede naar aanleiding van de resultaten van het marketingonderzoek is de NVR gestart met het educatieprogramma RuimteWijs. Het doel van dit programma is om scholen in contact te brengen met ruimtevaartambassadeurs om zodoende de Nederlandse jeugd beter te informeren over het nut en de noodzaak van ruimtevaart. Via de website van de Nederlandse Vereniging voor Ruimtevaart, http://www.ruimtevaart-nvr.nl/?pag=ruimtewijs/index.php, kunnen scholen en ruimtevaartambassadeurs zich aanmelden. In het kader van RuimteWijs zijn in samenwerking met onder meer de Nederlandse Onderzoekschool voor Astronomie (NOVA) en de Universiteit van Amsterdam (UvA) ter promotie 9000 ansichtkaarten met de boodschap ‘Groeten van Venus’ naar lagere scholen verzonden.

Afscheidssymposium Ir. Daan de Hoop Het geplande afscheidssymposium van onze oud-voorzitter is verschoven naar april 2006. De voorbereidingen zijn reeds begonnen.

25

Ruimtevaart Kroniek Ir. G.D. Hazebroek en Henk H.F. Smid

2005-06-23

Zonnezeil missie mislukt

De ambitieuze, privaat gesponsorde, zonnezeil missie Cosmos-1 van de Planetary Society is verloren gegaan gedurende de lancering op 21 juni. Dit was de tweede Russische lanceermislukking binnen 24 uur (op dezelfde dag ging ook een Molniya draagraket verloren). De Volna ballistische raket werd van een Delta-klasse onderzeeboot (Borisoglebsk K-44) in de Barentszzee gelanceerd. De eerste trap van de Volna weigerde na 83 s dienst en kwam daarna niet los van de tweede trap. De raket heeft mogelijk nog een hoogte van 200 km gehaald voordat hij naar de aarde is teruggevallen. 2005-06-24 | 19:41 UTC

2005-023A

Express AM3

Baikonur SLC

Proton K DM 2

Express AM3, gebouwd door NPO-PM, is een Russische geostationaire communicatiesatelliet die voor PO Kosmicheskaya Svyaz radio- en videoverbindingen verzorgt met 16 C-band, 12 Ku-band en één L-band transponder. De nieuwe Express satellieten vervangen de oude Gorizont en Ekran-M constellaties en maken gebruik van Alcatel Space transponders. De satelliet weegt ± 2600 kg. De geostationaire omlooppositie is 140° oosterlengte. De initiële baanparameters waren 35 783*35 792 km | i=0,03°. 2005-07-05 | 22:40 UTC

2005-024A

SJ-7

Jiuquan SLC

CZ 2D

Shijian-7 is een Chinese (VRC) satelliet die volgens het Xinhua Nieuwsagentschap “de ruimte zal monitoren en gedurende drie jaren speciale wetenschappelijke en technologische experimenten zal uitvoeren”. De satelliet wordt beheerd door China Aerospace Corporation. Deze lancering is de eerste keer waarbij een CZ 2D draagraket gebruikt wordt voor andere satellieten dan de FSW en de eerste SJ lancering van Jiuquan SLC sinds 1981. De initiële baanparameters waren 558*570 km | i=97,58°. 2005-07-10 | 03:30 UTC

2005-025A

Suzaku

Kagoshima SLC

MV

Suzaku of Astro-E2 is een Japanse (JAXA) astronomische satelliet die is gebouwd door NEC Toshiba. Hij zal de ruimte monitoren in de 0,3-700 keV röntgenband in samenwerking met de Chandra van NASA en de XMM-Newton van ESA. Het 1680 kg wegende ruimtevaartuig heeft daarvoor zes instrumenten aan boord. Er wordt nauw samengewerkt met de NASA. Suzaku vervangt de Astro-E satelliet die in 2000 tijdens de lancering verloren ging. De initiële baanparameters waren 565*573 km | i=31,4°. Zie voor uitgebreide informatie: http://www.nasa.gov/astro-e2. Volgens een persbericht op 9 augustus van JAXA verloor Suzaku het gebruik van het hoofdinstrument XRS. Dit is een zware tegenvaller voor de röntgenastronomie nadat 15 jaren was geprobeerd het instrument in de ruimte te krijgen. XRS is de eerste röntgen microcalorimeter detector in de ruimte. Dit instrument is ontworpen door het Goddard Space Flight Center en de wetenschappelijke afdeling van JAXA. Oorspronkelijk zou XRS worden geplaatst op de AXAF (Chandra) missie, vervolgens op een afgescheiden AXAF-S missie die later werd opgeheven en uiteindelijk belandde het instrument op de Astro-E missie die verloren ging in 2000. Nu is er blijkbaar een lek ontstaan waardoor het vloeibare helium dat benodigd is voor het koelen van het instrument is ontsnapt. Zonder deze koeling kan het instrument XRS niet de hoge resolutie spectrale opnamen maken waarvoor het is ontworpen. Van calorimeter detectors wordt veel verwacht in toekomstige röntgenmissies. Een XRS type instrument heeft eenmaal in 1996 met succes astronomische observaties gemaakt tijdens een parabool vlucht in de ruimte (NASA), maar langdurig is deze innovatieve technologie nog niet in de ruimte getest.

26


2005-07-26 | 14:39 UTC

2005-026A

Discovery [OV-103]

Kennedy SLC

STS-114

STS-114 was de return to flight missie voor de Amerikaanse spaceshuttle, 29 maanden na de fatale afloop van spaceshuttlemissie STS-107 waarin Columbia verongelukte en haar hele bemanning om het leven kwam. Discovery was uitgerust met camera’s, een 15 meter lange robotarm om onder de shuttle te kunnen kijken en materiaal om eventuele reparaties uit te kunnen voeren. De camera’s legden ondermeer vast dat er toch weer een halve meter groot stuk isolatieschuim van de External Tank losliet tijdens de Solid Rocket Booster Separation, overigens zonder de shuttle te raken. De shuttle koppelde op 28 juli aan het ISS en leverde 12 ton aan goederen en apparatuur af. Deze vracht werd ondermeer vervoerd in de Raffaello (MPLM-6). De eerste ruimtewandeling vond plaats op 30 juli, waarbij in de laadruimte werd geoefend in het repareren van isolatietegels. Tijdens de tweede ruimtewandeling, op 1 augustus, werd een gyroscoop vervangen en tijdens de derde, op 3 augustus, werd een platform voor toekomstige testen (ESP-2) bevestigd en werd er materiaal verwijderd van het shuttle hitteschild. De initiële baanparameters waren 273*287 km | i=51,65°. Discovery ontkoppelde op 6 augustus en landde wegens slechte weersomstandigheden op Kennedy SLC, veilig op baan 22 van Edwards Air Force Base (AFB) op 9 augustus. Van 19-21 augustus vloog Discovery van Californië terug naar Florida op de rug van het NASA 905 vliegtuig dat tussenstops maakte op Altus AFB in Oklahoma en Barksdale AFB in Louisiana. 2005-08-02 | 07:30 UTC

2005-027A

FSW-21

Jiuquan SLC

CZ 2C

FSW-21 is een derde generatie (FSW 3-4) Chinees ruimtevaartuig dat officieel voor “wetenschappelijk onderzoek en kartering” wordt gebruikt, maar in het Westen wordt gezien als een spionagesatelliet. De satelliet wordt gebouwd door China Academy of Space Technology (CAST) en weegt ongeveer 3000 kg. De initiële baanparameters waren 169*547 km | i=63°. Na apogeumverval wordt de satelliet steeds weer naar een hoger apogeum gebracht (5, 7 en 19 augustus) zodat de ideale omloop voor aardobservatie in tact wordt gehouden. FSW-21 werd naar de aarde teruggehaald op 29 augustus, dezelfde dag dat FSW-22 werd gelanceerd. Hiermee verkreeg China voor de eerste keer aaneenlopende aardobservatiecapaciteit van FSW ruimtevaartuigen.

2005-08-11 | 08:20 UTC

2005-028A

Thaicom-4

Kourou SLC

Ariane 5GS

Thaicom-4 of IPSTAR-1 is de zwaarste enkelvoudige lading tot nu toe voor de Ariane 5 en is gebouwd door Space Systems/ Loral op basis van het LS-1300SX platform. De satelliet weegt 6486 kg heeft een zonnepaneel dat 17,6 kW aan vermogen kan opwekken en zal spraak, video en breedband Internetverbindingen verzorgen voor 14 landen waaronder India, Thailand, Japan, Indonesië en Australië via 84 Ku-band en 18 Ka-band transponders. De geostationaire omlooppositie is 120° oosterlengte. Ariane vlucht V166 gebruikte draagraket L523, de eerste Ariane 5GS variant. Deze raket heeft verbeterde P240 strap-on stuwraketten en de sterkere L10 variant van de EPS bovenste trap geplaatst op de standaard Ariane 5 Generic EPC eerste trap. De initiële baanparameters waren 35 778*35 795 km | i=0,01°. 2005-08-12 | 11:43 UTC

2005-029A

MRO

Cape Canaveral AFS

Atlas 5

MRO (Mars Reconnaissance Orbiter) is voor NASA gebouwd door Lockheed Martin Space Systems. Het ongeveer twee ton wegende ruimtevaartuig zal van Mars de atmosfeer, oppervlak en suboppervlak in kaart brengen via remote sensing. Dit zware interplanetaire ruimtevaartuig heeft een grote camera aan boord (HiRISE telescoop) en een drie meter doorsnee communicatieantenne om de grote gegevensstroom naar de aarde te kunnen zenden. MRO gaat de bestaande vloot van ruimtevaartuigen aanvullen. Op het moment cirkelen rond Mars nog drie satellieten: Mars Global Surveyor (NASA), Mars Odyssey (NASA) en Mars Express (ESA). MRO heeft zeven verschillende instrumenten aan boord om haar taak te vervullen. De reis naar Mars zal eind maart 2006 eindigen, waarna het vaartuig zeven maanden via airbrake een omloop van ongeveer 450 km zal bereiken. MRO is nu in een 1,013*1,68 AU | i=3,1° elliptische heliocentrische overgangsbaan naar Mars. Zie voor uitgebreide informatie: http://marsprogram.jpl.nasa.gov/mro.


27

2005-08-13 | 23:28 UTC

2005-030A

Galaxy-14

Baikonur SLC

Soyuz FG/Fregat

Door een Russische draagraket (Starsem) gelanceerde Amerikaanse (PanAmSat) geostationaire communicatiesatelliet van 2087 kg met 22 C-band transponders voor kabelabonnees en direct thuis ontvangers in Noord- en Zuid-Amerika. Deze door Orbital Sciences Corporation op basis van een Star 2 platform gebouwde satelliet zou eerst met een Ariane 5 worden gelanceerd. De geostationaire omlooppositie is 125° westerlengte. De initiële baanparameters, na de supersynchrone overgangsbaan, waren 35 729*35 748 km | i=0,06°. 2005-08-23 | 21:10 UTC

2005-031A

OICETS

2005-031B

Reimei

Baikonur SLC

Dnepr 1

Kirari of OICETS (Optical Inter-orbit Communications Engineering Test Satellite) is een Japanse (JAXA) technologie demonstratiesatelliet van 600 kg. OICETS is uitgerust met een optisch communicatie-instrument genaamd LUCE (Laser-Utilizing Communications Equipment) met een 10 cm telescoop die als een zender en ontvanger dienst doet om te kunnen communiceren met de ESA satelliet Artemis. OICETS bestudeert het effect van niet herleidbare trillingen op een satelliet die een uiterste nauwkeurigheid van één milligraad moet handhaven om met een satelliet op 32 000 km afstand te kunnen communiceren. De initiële baanparameters waren 597*612 km | i=97,8°. Reimei of Index is een Japanse (ISAS) microsatelliet (60 kg) die speciale componenten en technologieën in de ruimte uittest. Hieronder vallen een fiber optische gyroscoop om de standcontrole te verbeteren, efficiëntere zonnepanelen en een manganese lithium ion accu die aan de ruimteomgeving wordt blootgesteld om zijn robuustheid te testen. Ook zijn er ion/elektron detectors aan boord om het energiespectrum te meten van deeltjes die aurora’s veroorzaken. De initiële baanparameters waren 603*949 km | i=97,8°. Dnepr is een omgebouwde Russische RS-20 (SS-18) intercontinentale ballistische raket die als raketwapen uit dienst is genomen, maar als draagraket nog regelmatig dienst doet en door Kosmotras commercieel wordt aangeboden. Kosmotras gaf na de lancering het volgende bericht uit: “Along with the satellites, the launch vehicle delivered into orbit a special container that hosted the state symbols of Turkmenistan - the National Flag and the Book of Rukhnama - historical and philosophical work of Saparmurat Niyazov, the President of Turkmenistan, devoted to the past, present and the future of the Turkmen state.” Waarschijnlijk is de container bevestigd gebleven aan de laatste trap van de draagraket, aangezien er geen extra voorwerpen zijn gecatalogiseerd. 2005-08-26 | 18:34 UTC

2005-032A

Monitor E1

Plesetsk SLC

Rokot Breeze KM

Monitor-E is een Russische aardobservatiesatelliet (Khrunichev) van 825 kg die instrumenten aan boord heeft om het aardoppervlak te monitoren met een resolutie van 8 meter en 20 meter in kleur en zwart-wit. De beelden zullen worden gebruikt voor oogstvoorspellingen, meting van vervuiling en rampenmanagement. De satelliet is gebaseerd op het Yachta platform. De lancering werd verzorgd door Eurockot Launch Services. De Rokot draagraket is een uit dienst gestelde Russische ballistische raket (SS-19). De initiële baanparameters waren 524*544 km | i=97,6°. 2005-08-29 | 08:45 UTC

2005-033A

FSW-22

Jiuquan SLC

CZ 2D

FSW-22 is een derde generatie (FSW 3-5) Chinees ruimtevaartuig dat officieel voor “wetenschappelijk onderzoek, kartering en ruimtetechnologie testen” wordt gebruikt, maar in het Westen wordt gezien als een spionagesatelliet. De satelliet wordt gebouwd door China Academy of Space Technology (CAST) en weegt ongeveer 3000 kg. De initiële baanparameters waren 204*323 km | i=64,8°. Het FSW (Fanhui Shi Weixing, experimentele satelliet die naar de aarde kan worden teruggebracht) programma begon in 1974 en lanceerde een aantal verschillende types totdat het programma in 1996 werd gestopt. In het FSW programma werden zowel militaire spionagemissies als microzwaartekrachtmissies uitgevoerd. In 2003 begon, met de lancering van FSW-18, een nieuw programma met FSW ruimtevaartuigen. Het ruimtevaartuig zou de militaire codenaam Jian Bing 4 hebben. Sindsdien

28


zijn er vijf lanceringen geweest, waarbinnen twee subgroepen kunnen worden onderscheiden. De ene groep heeft een laag perigeum (168*550 km, 26 dagen) elliptische baan en wordt gelanceerd door de CZ 2C draagraket. Deze FSW wordt hoogstwaarschijnlijk gebruikt voor hoge resolutie spionagefotografie. De andere groep heeft een hoog perigeum (200*320 km, 18 dagen) meer cirkelvormige baan en wordt gelanceerd door de CZ 2D. Deze ruimtevaartuigen worden waarschijnlijk gebruikt voor lagere resolutie spionagefotografie maar met een groter bereik. Het is niet duidelijk of er sprake is van twee verschillende ruimtevaartuigen met verschillende camera’s of dat het dezelfde ruimtevaartuigen zijn maar dat de resolutie van de fotografie en het bereik alleen maar afhankelijk is van de hoogte (perigeum). Ook van belang in deze afwegingen is het veelvuldig corrigeren van het apogeumverval (zie 2005-027A) bij lage perigeum vluchten dat veel (extra) stuwstof vergt. 2005-09-01

Verhaert Design and Development overgenomen door Qinetiq

Op 1 september 2005 heeft Qinetiq 90% van de aandelen van Verhaert Design and Development (VDD) gekocht, waarmee dit Belgische ruimtevaartbedrijf in Britse handen is overgegaan. VDD, één van de twee bedrijfsonderdelen van de Groep Verhaert, is actief als integrator van kleine satellietplatformen en satelliet koppelingsystemen. Enkele jaren geleden ontving VDD, goed voor een jaaromzet van 9,5 miljoen Euro, de Vlaamse Innovatieprijs. Door de overname hoopt VDD deel te kunnen nemen aan grotere internationale ruimtevaartprogramma’s, terwijl Qinetic via VDD een betere toegang tot de Europese markt wil verkrijgen. Volgens de directie van Groep Verhaert zullen de 70 werknemers met bijbehorende ruimtevaartkennis in de vestiging in Kruibeke (België) blijven. 2005-09-02 | 09:50 UTC

2005-034A

Cosmos-2415

Baikonur SLC

Soyuz U

Cosmos-2415 is een Kometa militaire aardobservatiesatelliet die wordt gebruikt voor topografische- en karteringsdoeleinden. De Russische codenaam is Yantar 1KFT. Het ruimtevaartuig weegt ongeveer 6600 kg en is, zoals zoveel Russische verkenningsatellieten, gebaseerd op het Vostok ruimtevaartuig. Deze Kometa ruimtevaartuigen worden eens in de twee jaren gelanceerd en blijven gemiddeld 44-45 dagen in de ruimte. Op het einde van de missie wordt de satelliet (net zoals een bemande Soyuz) naar de aarde teruggehaald en worden foto’s en camera’s geborgen. Cosmos-2415 beëindigde zijn vlucht op 15 oktober 2005, na een standaard 44 dagen missie. De initiële baanparameters waren 207*307 km | i=64,9°. 2005-09-07

Zuid-Korea naar de top-10 van satellietproducenten

Het Zuid-Koreaanse Ministerie van Wetenschap en Technologie heeft een plan aan het parlement voorgelegd om het land in de top-10 van satellietproducenten te krijgen. Tot 2010 zou hiervoor bijna twee miljard Euro in de sector worden geïnvesteerd om het land tot een geavanceerde industriële macht te maken. Het parlement moet zich nog uitspreken over dit voorstel. Sinds de lancering van de eerste eigen satelliet in 1992 (Kitsat-A) heeft het land nog zes satellieten ontwikkeld, die zowel met Amerikaanse, Russische en Indiase draagraketten als met de Europese Ariane zijn gelanceerd. De lancering van de eerste eigen draagraket staat gepland voor 2007. Dit Korean Space Launch Vehicle (KSLV) moet een 100 kg zware experimentele satelliet in een elliptische baan in de ruimte brengen. 2005-09-08 | 13:08 UTC

2005-035A

Progress M-54

Baikonur SLC

Soyuz U

Progress M is een ruimtevrachtschip dat wordt gebruikt voor de bevoorrading van het ruimtestation ISS. Ongeveer 2400 kg voedsel, water, zuurstof, brandstof en apparatuur kan per vlucht naar het ruimtestation worden vervoerd. Progress M-54 koppelde automatisch aan de Zvezda module van het ISS op 10 september. De vol met afval geladen Progress M-53 werd voorafgaand hieraan op 7 september ontkoppeld van het ISS en verbrandde in de dampkring. De initiële baanparameters waren 348*350 km | i=51,6°. 2005-09-08 | 21:53 UTC

2005-036A

Anik F1R

Baikonur SLC

Proton M

Anik F1R is een Canadese geostationaire communicatiesatelliet voor Télésat Canada. De ongeveer 4500 kg wegende satelliet is gebouwd door EADS Astrium en heeft 24 C-band en 32 Ku-band transponders. De satelliet levert spraak, video en internet diensten voor heel Noord-Amerika nadat hij zal zijn gepositioneerd op 107,3° westerlengte. Deze satelliet vervangt de oude Anik F1. De initiële baanparameters waren 35 778*35 795 km | i=0,03°.


29

2005-09-10

Russisch-Australische samenwerking bij lancering kleine satellieten

Het Australische bedrijf Technoimport en het Russische Myasishchev zijn in onderhandeling over de ontwikkeling van een lanceersysteem voor kleine satellieten. Het systeem bestaat uit het Myasishchev M-55 Geofizika draagvliegtuig, een lanceervoertuig dat bovenop het toestel wordt gemonteerd, en een grondstation. De onderhandelingen moeten uitmonden in een samenwerkingsverband dat, aangetrokken door het grote groeipotentieel van lanceermiddelen voor kleine satellieten, binnen drie jaren na ingebruikname uit de kosten moet zijn. De directie van Technoimport verwacht na ondertekening van een mogelijk contract nog drie jaren van onderzoek en ontwikkeling nodig te hebben voor een eerste lancering daadwerkelijk plaatsvindt. 2005-09-23 | 02:24 UTC

2005-037A

STP-R1

Vandenberg AFB

Minotaur 1

Amerikaanse militaire (DARPA) technologie demonstratiesatelliet; ook aangeduid met Streak en USA-185. De 417 kg wegende satelliet is gebouwd door General Dynamics C4 Systems. De Minotaur 1 draagraket (feitelijk een gemodificeerde Minuteman 2 intercontinentale ballistische raket) wordt geleverd door Orbital Sciences Corporation die ook de Pegasus bouwt. De initiële baanparameters waren 296*321 km | i=96,3°. 2005-09-26 | 03:37 UTC

2005-038A

Navstar 57

Cape Canaveral AFS

Delta 7925

Amerikaanse navigatiesatelliet voor het Global Positioning System (GPS), ook bekend onder namen als USA-183, GPS 2R-M1 en GPS 2R-14. Deze satelliet heeft, ten opzichte van oudere modellen, drie extra frequentie kanalen (twee militair en een civiel) en is beter beveiligd tegen storing (jamming) en straling. Hij wordt gepositioneerd in Slot 4 van vlak C waar hij de taken gaat overnemen van de oude GPS 2A-20 satelliet die in mei 1993 werd gelanceerd. Het ligt in de bedoeling dat alle oude satellieten van de 28 satellieten tellende constellatie binnen een paar jaren worden vervangen door dit nieuwe type. GPS satellieten worden gebouwd door Lockheed Martin Space Systems en beheerd door de Amerikaanse luchtmacht. De initiële baanparameters waren 20 141*20 222 km | i=55,3°. 2005-10-01 | 03:55 UTC

2005-039A

Soyuz TMA-7

Baikonur SLC

Soyuz FG

Russisch bemand ruimtevaartuig met een bemanning van drie: Valeriy Tokarev (commandant Soyuz), Bill McArthur (vluchtingenieur van de Soyuz) en Greg Olsen (betalende toerist). Eenmaal aan boord van het ISS werd McArthur de expeditie 12 commandant en Tokarev de expeditie 12 vluchtingenieur. De expeditie 11 bemanning (Sergey Krikalyov en John Phillips) is samen met Olsen aan boord van Soyuz TMA-6 op 11 oktober naar de aarde teruggekeerd en veilig in Kazakstan geland. De initiële baanparameters waren 346*347 km | i=51,64°. McArthur en Tokarev maakten op 7 november een ruimtewandeling waarbij ondermeer een camera uit het airlock werd genomen en bevestigd op het ESP-2 platform dat door de spaceshuttle Discovery bemanning op 3 augustus was aangebracht. 2005-10-08 | 15:02 UTC

Mislukt

CryoSat

Plesetsk SLC

Rokot KM

CryoSat of Earth Explorer 1 bereikte nooit de gewenste omloop omdat, door een softwarefout, de tweede trap van de Rokot niet werd uitgeschakeld en niet loskoppelde van de derde trap. De raket verdween boven het noordpoolgebied. Het was de bedoeling dat CryoSat het poolijs zou bestuderen en zou zoeken naar effecten van het gevolg van de opwarming van de aarde. De 717 kg zware satelliet was gebouwd door EADS Astrium in opdracht van ESA. 2005-10-12 | 01:00 UTC

2005-040A

Shen Zhou-6

Jiuquan SLC

CZ 2F

China’s tweede bemande ruimtevaartuig had twee taikonauten aan boord: Fei Junlong en Nie Haishen. De bemanning verbleef gedurende de vlucht in de omloopmodule, in tegenstelling tot de eerdere vlucht waarin Yang Liwei gedurende de hele vlucht in de terugkeercapsule bleef. Op 16 oktober (20:32 UTC) landde de terugkeercapsule veilig op aarde (Binnen-Mongolië) terwijl de omloopmodule “voor tests” in de

30


ruimte bleef. Uit foto’s blijkt dat de omloopmodule is uitgerust met ‘patrijspoorten’ waarachter heel goed een camera aangebracht kan zijn. Aardobservatie is dus een reële mogelijkheid van de functie van de achtergebleven omloopmodule. De initiële baanparameters waren 342*350 km | i=42,4°. 2005-10-13 | 22:32 UTC

2005-041A

Galaxy-15

2005-041B

Syracuse 3A

Kourou SLC

Ariane 5GS - V168

Galaxy is een Amerikaanse geostationaire communicatiesatelliet gebaseerd op een Star 2 platform van Orbital Sciences Corporation voor PanAmSat. De ongeveer 1800 kg wegende satelliet heeft 24 C-band transponders en een onbekend aantal L-band transponders. De satelliet zal GPS signalen doorzenden naar vliegtuigen om de nauwkeurigheid van het systeem bij landingen te vergroten. De geostationaire positie is 72° westerlengte. De initiële baanparameters waren 35 777*35 791 km | i=0,05°. Syracuse is een Franse militaire geostationaire communicatiesatelliet gebaseerd op een Spacebus 3000B3 platform van Alcatel Alenia Space. De 3725 kg zware satelliet is gekocht door DGA, de verwerver voor het Franse Ministerie van Defensie. Er is geen transponderplan bekend gemaakt, maar omdat het een militaire satelliet betreft, zullen in de satelliet de laatste ontwikkelingen op het gebied van SHF (super high frequency) en EHF (extremely high frequency) banden ongetwijfeld zijn toegepast. Het gebruikte Spacebus 3000B3 platform wordt bijvoorbeeld in advertenties aangeprezen bestand te zijn tegen nucleaire explosies (EMP). De geostationaire positie is 47° oosterlengte. De initiële baanparameters waren 35 772*35 801 km | i=0,05°. 2005-10-19 | 18:05 UTC

2005-42A

USA-186

Vandenberg AFB

Titan 4B

Amerikaanse militaire verkenningsatelliet onder verantwoordelijkheid van het NRO (National Reconnaissance Office) die in een polaire omloop werd gelanceerd. Hoewel de omloop parameters zoals gewoonlijk niet bekend werden gemaakt, wisten amateurs de satelliet te volgen en bepaalden de omloop op 264*1050 km | i=97,9°. Het gebruik van de Titan 4B draagraket duidt op een gewicht van het ruimtevaartuig van rond de 20 ton. Deze gegevens maken het haast zeker dat het hier gaat om een ruimtevaartuig uit de improved CRYSTAL series. Deze verkenningsatellieten zijn ontwikkeld uit de KH-11 satellieten. Dit was de laatste Titan 4B lancering en sluit een periode af die begon in 1986 na de ramp met spaceshuttle Challenger. Het Pentagon besliste toen dat zij niet meer afhankelijk wilde zijn van de spaceshuttle en ging weer helemaal over op wegwerpraketten voor haar militaire lanceringen. 2005-10-27 | 06:52 UTC

2005-043A

Beijing-1

Plesetsk SLC

2005-043B

TOPSAT

2005-043C

UWE-1

2005-043D

Sinah-1

2005-043E

SSETI-EXPRESS / NCube

2005-043F

CubeSat XI-V

2005-043G

Mozhaets-5 / Rubin-5

Kosmos 3M

Een groep van kleine satellieten is door AKO Polyot gelanceerd met een Kosmos 3M draagraket. De initiële baanparameters waren ongeveer 683*707 km | i=98,18°. De volgende satellieten / ladingen werden in de ruimte gebracht: Beijing-1 of Tsinghua-2 of China DMC-4+. Een 140 kg wegende remote sensing satelliet voor China ten behoeve van het monitoren van rampen. De satelliet is gebouwd met behulp van Surrey Satellite Technology Ltd., gebaseerd op het MB-100 platform. Aan boord is een 31 cm telescoop die resoluties van 4 meter mogelijk maakt. TOPSAT. Een militaire remote sensing satelliet voor Qinetiq / British National Space Centre. De 108 kg wegende satelliet is gebouwd met behulp van Surrey Satellite Technology Ltd., op basis van het MB-100 platform.


31

Sinah-1. Een technologie demonstratiesatelliet met hoogstwaarschijnlijk een vorm van remote sensing aan boord voor het Iranese “Research Organisation for Science and Technology”. De 160 kg zware satelliet is gebouwd door AKO Polyot op basis van hun STERKH platform. SSETI-EXPRESS. Een educatieve, 80 kg wegende satelliet van en voor het “Student Space Exploration and Technology Initiative”, gesponsord door de ESA. Klaarblijkelijk verloor de SSETI-EXPRESS haar elektrisch vermogen om 20:20 UTC op de dag van de lancering. Drie kleine satellietjes (1 kg CubeSats) werden eerder van dit platform in de ruimte afgestoten: • UWE-1 voor de Universiteit van Würzburg, • NCube voor Noorwegen (van deze satelliet is echter niets meer gehoord en het is niet bevestigd dat het van de moedersatelliet is afgestoten) • CubeSat XI-V voor de Universiteit van Tokyo. Mozhaets-5. Dit is een 64 kg wegende satelliet, mogelijk gebaseerd op de Strela communicatiesatelliet van NPO Prikladnoy Mekhaniki, ontworpen en gebouwd door studenten van de militaire Mozhaiskiy Academie. Aan boord was een laser communicatie experiment. De satelliet werd niet van de laatste trap afgestoten en er is nog geen communicatie tot stand gebracht. Rubin-5. Een technologie / communicatie lading (45 kg) van OHB System, die het ORBCOMM communicatiesysteem gebruikt. Rubin-5 is bewust aan de laatste trap bevestigd gebleven als onderdeel van de adapter die werd gebruikt om de andere satellieten af te stoten. Het bevat ondermeer de AATiS SAFIR-S amateurtransponder en het ESA ASOLANT door zonneenergie gevoede GPS antenne experiment. 2005-11-08 | 14:07 UTC

2005-044A

Inmarsat 4-F2

Odyssey Platform

Zenit 3SL

Ook wel Inmarsat 4B genoemd. Deze satelliet is een geostationaire communicatiesatelliet voor het Inmarsat (hoofdkwartier in Londen) consortium. De satelliet werd gelanceerd door een Oekraïense/Russische Zenit 3SL draagraket vanaf het drijvende platform Odyssey in equatoriaal Pacific (± 154° westerlengte). De bijna zes ton wegende satelliet is gebouwd door EADS Astrium op basis van het Eurostar 3000GM platform. Diensten die via de satelliet worden geleverd zijn video, data, videovergaderen en Internet van en naar Noord- en Zuid-Amerika, alsmede van en naar ontvangers in de Pacific en Atlantische Oceaan. Hiertoe beschikt de satelliet over 200 zg. spot-beams. De geostationaire positie is 53° westerlengte en de initiële baanparameters waren 35 884 * 35 972 km | i=2,86°. 2005-11-26

Hayabusa

Op 24 augustus was Hayabusa (JAXA, Japan) 8880 km verwijderd van de astroïde Itokawa. Op 2 september was dat nog 1550 km en op 12 september naderde het ruimtevaartuig de positie op 20 km afstand vanwaar het doelmarkeerders op de asteroïde kon laten neervallen. De eerste van drie doelmarkeerders werd op 9 november losgelaten, maar miste de astroïde en kwam in een zonneomloop terecht. Op 12 november naderde Hayabusa de astroïde tot op 55 meter. De MINERVA lander werd losgelaten, maar die dreef weg van de astroïde in plaats van daar op neer te vallen. Hayabusa keerde daarop terug naar een veilige parkeerafstand van ongeveer 5 km. Op 19 november naderde Hayabusa de astroïde opnieuw en liet de tweede doelmarkeerder los die wel op het oppervlak insloeg. Volgens ISAS persberichten is het na herhaalde pogingen gelukt op 26 november een stofmonster van het oppervlak van Itokawa te halen en is Hayabusa op weg naar de aarde waar hij medio 2007 zal aankomen. Natuurlijk zal pas na de landing van Hayabusa op aarde blijken of de capsule een stofmonster bevat en de missie volledig geslaagd kan worden genoemd.

32


Ruimtevaart. Inhoud. Rubrieken. Jaargang 54 Nummer 6

Recommend Documents