RUIMTEVAART. Inhoud. Rubrieken Jaargang 56 Nummer 1

RUIMTEVAART

2007 | 1 Jaargang 56 Nummer 1

Inhoud

3

BepiColombo Dr. A. Stankov en A. Wielders MSc De volgende planetaire missie van de Europese ruimtevaart organisatie ESA zal de planeet Mercurius met een bezoek gaan vereren. De missie BepiColombo bestaat uit twee sondes, waarvan er een door de Japanse ruimtevaart organisatie JAXA geleverd zal worden en de andere door de ESA.

6

Waterstofperoxide: ontsteking met een twist W.A. Jonker en A.E.H.J Mayer Bij TNO wordt gewerkt aan een nieuwe manier om raketmotoren te ontsteken, die betrouwbaarder, veiliger en goedkoper is dan bestaande systemen.

12

SAR-Lupe, de aarde onder een radarloep Henk H.F. Smid SAR-Lupe die op 19 december 2006 in de ruimte werd gebracht, is Duitslands eerste satelliet radarverkenningsysteem en zal uiteindelijk bestaan uit vijf identieke satellieten en een grondsegment. Zeer gedetailleerde radarbeelden van nagenoeg alle delen van de wereld zullen voor de Duitse militaire leiding ter beschikking komen.

16

Vikings op Mars waargenomen Michel van Pelt NASA’s Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) heeft onlangs opnamen gemaakt van de Viking 1 en Viking 2 op het oppervlak van Mars, die daar al ongeveer 30 jaren staan. De Vikings deden destijds onderzoek aan de bodem van Mars.

RUIMTEVAART 2007 | 1

19

Lancering NSS 8 communicatiesatelliet mislukt Berry Sanders Sea Launch lanceert vanaf een omgebouwd olieplatform dat op de evenaar in de stille oceaan wordt gepositioneerd om zo de lading die de raket in een geostationaire omloopbaan kan brengen, te maximaliseren. Deze keer ging het fout.

25

Space for Society Symposium Jon Reyneveld Op vrijdag 16 maart 2007 organiseert het Ruimtevaart Dispuut van de studievereniging ‘Lenonardo da Vinci’ een groots symposium waarop illustere namen uit de nationale en international ruimtevaartsector hun visie geven over het nut van de ruimtevaart voor de samenleving.

Rubrieken

17 18 20

VERENIGINGSNIEUWS Johannes van Es Extra Algemene Ledenvergadering; Contributieverhoging; Voorzitter NVR leidt IAF commissie ‘Space and Society’; Eureka Cup Space Exploration – 2007; NVR Nieuwjaarsborrel in Leiden. BOEKBESPREKING Ir. V.L. Pijl RUIMTEVAART KRONIEK Ir. G.D. Hazebroek en Henk H.F. Smid

1

Het Caloris bassin is een van de grootste inslagkraters op Mercurius. Op deze foto is slechts een gedeelte van dit bassin te zien. De diameter van de krater is 1300 km. [NASA]

2


BepiColombo Dr. A. Stankov A. Wielders MSc

De volgende planetaire missie van de Europese ruimtevaart organisatie ESA zal de planeet Mercurius met een bezoek gaan vereren. De missie BepiColombo bestaat uit twee sondes, waarvan er een door de Japanse ruimtevaart organisatie JAXA geleverd zal worden en de andere door de ESA. De twee sondes worden gezamenlijk gelanceerd met behulp van een Russische Soyuz draagraket vanaf het nieuw te bouwen lanceerplatform voor Soyuz raketten te Kourou in Frans Guyana. De lancering staat gepland voor augustus 2013 De Europese sonde is de Mercury Planetary Orbiter (MPO) en zal vooral het oppervlak van Mercurius en de interactie tussen Mercurius en zijn directe omgeving bestuderen. De Japanse Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO) zal vooral het magnetisch veld van Mercurius en de interactie tussen Mercurius en de zonnewind in kaart gaan brengen. Beide sondes zullen in een eigen geoptimaliseerde baan rondom Mercurius gebracht worden, zodat de maximale hoeveelheid nuttige wetenschappelijke data verkregen kan worden. De complete lanceerconfiguratie bestaat uit de twee sondes, een

trap met elektrische voortstuwing en een trap met chemische raketten. De interplanetaire reis zal gebruik maken van gravity assists, welke de sondes een verandering van snelheid zullen geven, langs de aarde, Venus en Mercurius. De elektrische voortstuwing zal gebruikt worden om gedurende de interplanetaire reis langdurig af te remmen om zo dichter bij de baan van Mercurius te komen. Pas vlak voordat de sondes ieder in een baan rondom Mercurius gaan, zullen ze losgekoppeld worden. De chemische trap is nodig om de MPO in een lage baan rondom Mercurius te brengen.

ESA is verantwoordelijk voor het complete project, inclusief missieanalyse, de MPO sonde en wetenschappelijke instrumentatie, terwijl JAXA de MMO en haar wetenschappelijke instrumentarium zal bekostigen. Op dit moment is de missie compleet gedefinieerd, zijn alle wetenschappelijke instrumenten geselecteerd en worden de eerste stappen tot het bouwen ervan gezet. De MPO heeft elf instrumenten en de MMO heeft er vijf. Gezamenlijk zullen zij gedetailleerde informatie vergaren om een aantal grote wetenschappelijke raadsels rondom de planeet Mercurius op te lossen. Vooral het ontstaan en de evolutie van deze planeet dicht bij de moederster zal ons niet alleen veel leren over ons eigen zonnestelsel, maar deze kennis kan ook toegepast worden op exoplaneten die op dit moment vooral in een kleine baan rondom hun ster gevonden worden.

Mercurius de planeet

Artistieke interpretatie van de twee sondes van BepiColombo. Op de voorgrond de Mercury Planetary Orbiter van ESA en op de achtergrond de Mercury Magnetospheric Orbiter van het Japanse JAXA. [ESA]


De planeet Mercurius is de minst bekende en onderzochte planeet in ons zonnestelsel. De planeet staat het dichtste bij de zon. De afstand van Mercurius tot de zon wisselt tussen 0,308 AU en 0,446 AU (1 AU is 150 miljoen kilometer, de gemiddelde afstand aarde-zon is 1 AU). De omloopbaan van 87,7 dagen is in resonantie met de omwentelingstijd van 58,6 dagen van de planeet in een 3:2 verhouding. Dus in twee Mercurius jaren zal Mercurius met dezelfde kant naar de zon staan. De

3

rotatie-as staat nagenoeg loodrecht op het baanvlak en vanaf de aarde gezien staat Mercurius maximaal 28 graden vanaf de zon. Mercurius is slechts een korte tijd zichtbaar vanaf de aarde, net voor zonsopgang en zonsondergang. De eerste en enige succesvolle missie tot nu toe naar Mercurius was de Mariner 10 in 1974. Deze sonde vloog drie keer langs Mercurius en is nooit in een baan rondom de planeet gegaan. De data van deze Amerikaanse satelliet bracht een aantal vreemde zaken aan het licht. Wetenschappers gingen ervan uit – omdat Mercurius zo klein is (slechts 4880 km in diameter, 1,5 keer zo groot als onze maan) – dat het binnenste van de planeet al lang afgekoeld zou moeten zijn en dus geen magnetisch veld kon hebben. Mariner 10 constateerde echter wel degelijk een magnetisch veld en nog redelijk sterk ook. Tevens bleek Mercurius een massa te hebben die 4,5 keer zo groot is als die van de maan. Mercurius past eigenlijk niet in het rijtje van de planeten. Hij heeft een uitzonderlijk hoge

Een mozaïek van foto’s van Mariner 10 genomen tijdens de eerste fly by. [NASA]

4

dichtheid, terwijl alle andere aardse planeten ongeveer dezelfde dichtheid hebben. Mariner 10 bracht 45% van het oppervlak in kaart met een resolutie die nu redelijk grof genoemd kan worden. Op de foto’s zijn aanwijzingen te vinden voor vulkanisme en inslagkraters, maar om een duidelijk beeld te krijgen welke oppervlakte karakteristieken door vulkanisme en welke door inslagen gemaakt zijn, is een mineralogische bepaling nodig van het oppervlakte gekoppeld aan hoge resolutie beeldopnamen.

Instrumentarium van MPO De Europese sonde heeft elf instrumenten aan boord. Elke lidstaat van ESA is betrokken bij de ontwikkeling van deze instrumenten met uitzondering van Nederland en Luxemburg die besloten dit programma niet te ondersteunen. Het instrumentarium is compleet en in staat om bijna elke eigenschap van Mercurius te onderzoeken. De laserhoogtemeter zal door middel van het meten van de vluchttijd van een laserpuls die door het oppervlak gereflecteerd wordt, een hoogtemap van het hele oppervlak van Mercurius maken. Met behulp van de map kunnen geologische structuren veel beter bepaald worden en kunnen er wellicht vulkanen gevonden worden. Het MIXS instrument is een redelijk nieuw instrument dat in een andere versie op SMART-1 naar de maan heeft gevlogen. Dit instrument is een röntgentelescoop en het kan door middel van een vrij goede ruimtelijke resolutie een gedetailleerde kaart maken van alle elementen die op het oppervlak voorkomen en die röntgenstralen uitzenden als ze in botsing komen met geladen deeltjes van de zon. Verder zijn er voor bijna elke golflengte camera’s aanwezig om het oppervlak in kaart te brengen. Infrarood beelden zullen worden gemaakt met MERTIS, terwijl SIMBIOSYS camera’s in zichtbaar en nabij infrarood licht opnamen zullen maken,

en een camera die stereo beelden zal gaan leveren. Niet alleen het oppervlak maar ook de extreem ijle atmosfeer van Mercurius zal bestudeerd worden. Mercurius heeft geen atmosfeer zoals de aarde die heeft, maar doordat er zonnedeeltjes botsen met het oppervlak worden er atomen losgeschoten en die creëren de exosfeer. Door de exosfeer te bestuderen, kunnen wetenschappers meer leren over hoe de interactie van de zonnedeeltjes en het oppervlak werkt en waar de losgeschoten atomen blijven. Er blijkt namelijk een continue aanvoer en afvoer van atomen te zijn, maar de werking ervan is nog onbekend. Bepaalde onbekende processen hebben blijkbaar een grote invloed op het oppervlak en de exosfeer van Mercurius. Met behulp van een ultraviolet spectrometer kunnen deze atoomsoorten gemeten worden en met behulp van het MGNS instrument kan ook waterstof ontdekt worden en daardoor zou het bestaan van water aan de polen aangetoond kunnen worden. MGNS en MIXS zijn twee instrumenten waarvan de metingen elkaar goed aanvullen om zo een gedetailleerd beeld te krijgen van de samenstelling van het oppervlak en de exosfeer van Mercurius. Ook is er een instrument aanboord dat zeer nauwkeurig in samenwerking met een radio telescoop op aarde de afstandverandering tussen sonde en aarde kan meten en daardoor wellicht de relativiteitstheorie van Einstein nog beter kan bemeten. Om de afstand tussen de aarde en de sonde extreem nauwkeurig te kunnen meten, moeten de verstoringen van apparatuur op de sonde ook gemeten worden. Dit wordt gedaan door middel van een instrument (ISA) dat in staat is heel kleine versnellingen in drie richtingen te meten. Natuurlijk is er ook een magnetometer aan boord om het magneetveld in kaart te brengen. Het instrumentarium van de MMO bevat instrumenten die vooral de omgeving van Mercurius in kaart gaan brengen. Plasma, zonnedeeltjes en het magneetveld zijn de belangrijkste


te onderzoeken zaken van deze sonde. Bij elkaar zijn de MMO en MPO een sterke combinatie voor een gedetailleerd onderzoek aan deze planeet. Als alles goed gaat, zal BepiColombo in 2019 bij Mercurius aankomen om daar de MPO in een baan van 400x1500 km te brengen, terwijl de MMO in een 400x12.000 km baan wordt gebracht. Doordat Mercurius zo dicht bij de zon staat, krijgen de sondes te maken met hoge temperaturen en grote doses straling. Dit betekent dat de gevoelige

apparatuur gekoeld moet worden door middel van een radiator en beschermd door extra metaal om te voorkomen dat de optiek en elektronica beschadigd raakt door protonen, elektronen en ionen; de schadelijke deeltjes straling van de zon en de interstellaire ruimte. Na een reis van zes jaren zal de wetenschappelijke missie een jaar duren met een optie voor nog een jaar. BepiColombo is voor de industrie een grote uitdaging op technologisch vlak, maar zal bij succes onze kennis van Mercurius enorm vergroten.

Een mozaïek van foto’s van het Zuidpoolgebied van Mercurius tijdens de tweede fly by. Wetenschappers vermoeden dat er waterijs in de poolkraters gevonden kan worden. [NASA]

BepiColombo Laser Altimeter

BELA

Topografische map

Italian Spring Accelerometer

ISA

Non-gravitationele versnellingen van de sonde

Magnetic Field Experiment

MERMAG

Magnetisch veld metingen, de bron en de interactie van het veld met de zonnewind

Mercury Radiometer and Thermal Imaging Spectrometer

MERTIS

Globale mineralogische kaart (7-14 µm) en oppervlaktetemperatuur

Mercury Gamma-Ray and Neutron Spectrometer

MGNS

Atoomconcentraties oppervlak en ondergronds en detectie van mogelijk ijs bij de polen

Mercury Imaging X-Ray Spectrometer

MIXS

Globale map van atoomsoorten op het oppervlak

Mercury Orbiter Radio Science Experiment

MORE

Fundamenteel onderzoek relativiteitstheorie en onderzoek van de kern van Mercurius

Probing of Hermean Exosphere by Ultraviolet Spectroscopy

PHEBUS

UV spectrale map van de atmosfeer van Mercurius

Search for Exospheric Refilling and Emitted Natural Abundances

SERENA: Elena, MIPA, PICAM, Strofio

Studie naar alle deeltjes in de exosfeer, verticale structuur en bron en verlies van deeltjes

Solar Intensity X-ray and Particle Spectrometer

SIXS

Monitoren van röntgenintensiteit van de zon en zonnedeeltjes voor het MIXS experiment

Spectrometers and Imagers for MPO BepiColombo Integrated Observatory

SIMBIO-SYS: HIRC, STC, VIHI

Hoge resolutie en stereobeelden, nabij infrarood (<2 µm) beelden en spectrale informatie voor een globale minerale kaart

De elf instrumenten van de Mercury Planetary Orbiter. [ESA]


5

Waterstofperoxide: ontsteking met een twist W.A. Jonker, TNO Industrie &Techniek A.E.H.J. Mayer, TNO Defensie &Veiligheid

Wanneer een raket opstijgt van een lanceerplatform realiseren slechts weinig mensen zich wat een karwei het is geweest om de raketmotor, alles in aanmerking genomen, te starten. Zelfs bij een middelgrote waterstof/zuurstof motor wordt iedere seconde al gauw 100 liter waterstof en zuurstof de verbrandingskamer ingepompt, bij een temperatuur van grofweg 200 graden onder nul. Om de verbranding op gang te krijgen is heel wat nodig – een vonk geven, zoals een bougie dat doet in een automotor – is lang niet voldoende. De gangbare ontsteeksystemen zijn complex en duur. Bij TNO wordt gewerkt aan een manier om de ontsteking van raketmotoren eenvoudiger te maken.

Huidige ontstekertechnologie Veel moderne, herstartbare, raketmotoren maken gebruik van een spark torch ontsteker of een pyrofore ontsteker. Beide typen maken gebruik van volwassen technologie en worden veelvuldig toegepast. Spark torch ontstekers verbranden een mengsel van brandstof en oxidiser, welke uit de brandstoftanks van de raket worden betrokken, of apart worden meegebracht. Binnen het relatief kleine volume van de ontsteker zijn parameters zoals druk, snelheid en mengverhouding goed controleerbaar, zodat de ontsteker zelf wel betrouwbaar met een bougie kan worden gestart. De hete verbrandingsgassen uit de ontsteker worden vervolgens in de hoofdmotor geïnjecteerd, waar ze het daar aanwezige brandstof/oxidiser mengsel ontsteken. In feite wordt zo dus een kleine raketmotor gebruikt om een grotere te starten. Spark torch ontstekers zijn relatief complex. Er is veel hardware nodig in de vorm van leidingen, kleppen en besturingselektronica om veilig de brandstof en oxidiser uit de brandstoftanks of uit de apart meegebrachte voorraad te betrekken, in de juiste mengverhouding en met de juiste timing in de ontsteker te krijgen en daar op precies het goede moment hoge spanningen op te wekken om de bougie aan te sturen. Wanneer voor de ontsteker

6

ook nog een aparte brandstof/oxidiser voorraad wordt meegebracht, is het meestal nodig deze gasvormig onder hoge druk op te slaan of vloeibaar bij extreem lage temperaturen. In beide gevallen moeten extra opslagtanks worden meegenomen waaraan bijzondere eisen worden gesteld. Al deze factoren maken het ontwerp van het ontstekersysteem vrij complex en het is duur om een dergelijk complex ontwerp veilig en betrouwbaar te krijgen. Pyrofore ontstekers zijn een stuk eenvoudiger. Ze werken volgens een ander principe. Een speciale pyrofore vloeistof – meestal een combinatie van triethyl-aluminium en tri-ethyl-boraan – wordt in de verbrandingskamer geïnjecteerd en reageert daar spontaan met de aanwezige oxidiser. Bij deze reactie komt zoveel warmte vrij dat de rest van de motor wordt ontstoken. Er hoeft geen juiste mengverhouding te worden bereikt en er hoeven geen hoge spanningen te worden opgewekt om een vonk te geven. Er is maar één opslagtank nodig en één klep om de vloeistofstroom op gang te brengen. De moeilijkheid zit hem in de vloeistof zelf. Niet alleen zijn pyrofore vloeistoffen en de verbrandingsproducten ervan erg giftig, de vloeistof ontbrandt spontaan bij contact met lucht, wat weer zorgt voor allerlei moeilijkheden met productie, opslag, vervoer en verwerking. Voor de eenmalige lancering van een raket hoeft dit nog geen groot probleem te zijn maar voor het bouwen

en uitvoerig testen van het ontstekersysteem en de motor is het dat wel.

Het alternatief Bij TNO Defensie & Veiligheid wordt onderzoek gedaan naar wat een interessant alternatief kan gaan vormen voor de huidige concepten: een katalytische ontsteker die werkt op waterstofperoxide. Wanneer waterstofperoxide in contact wordt gebracht met een geschikte katalysator, zoals bijvoorbeeld zilver of platina, valt het uit elkaar in water en zuurstof. Bij deze reactie komt veel energie vrij in de vorm van warmte. Bij 90% geconcentreerd peroxide loopt de temperatuur op tot voorbij 1000 graden Kelvin (K). De meeste brandstof/oxidiser combinaties hebben een lagere ontsteektemperatuur en zouden dus met de hete ontledingsgassen van peroxide ontstoken moeten kunnen worden. Uit het feit dat waterstofperoxide ontleedt in water en zuurstof valt veel voordeel te behalen. Wanneer de ontsteker een inerte gasstraal zou produceren, moet de warmte eerst worden overgedragen op de koude waterstof en zuurstof in de verbrandingskamer. In een regeneratief gekoelde motor is de waterstof meestal al gasvormig, maar de zuurstof is nog vloeibaar en moet worden verdampt. Vervolgens moeten waterstof en zuurstof worden opgewarmd tot de ontsteektempera-


tuur. Voor dit hele proces is veel energie nodig. Het gas dat ontstaat bij het ontleden van sterk geconcentreerd peroxide bevat echter bijna 40% heet zuurstof. In raketmotoren die gebruik maken van annulaire injectie kan deze hete zuurstof worden gebruikt voor het genereren van extra ontsteekenergie buiten de ontsteker. Annulaire injectie is een principe waarbij vele injectorelementen in concentrische ringen rondom de ontsteker liggen en elk een straal gasvormig waterstof rondom een kern van vloeibaar zuurstof injecteren. De hete zuurstof uit de ontsteker komt direct in contact met de waterstof uit de injector en reageert daarmee. Wanneer de binnenste ring van injectorelementen is ontstoken, komt zoveel energie vrij dat de ontsteking zich verder kan verspreiden over de rest van de motor. De energie in de ontstekergassen is in dit geval niet nodig voor het verdampen en opwarmen van de zuurstof in de verbrandingskamer. Het gebruik van waterstofperoxide en een katalysebed levert nog andere voordelen op. Het ontwerp kan eenvoudig worden gehouden. Immers, net als bij een pyrofore ontsteker is slechts één opslagtank en één klep nodig. In tegenstelling tot pyrofore stoffen is waterstofperoxide echter een relatief schone en stabiele vloeistof. Het hoeft niet opgeslagen te worden onder hoge druk, bij lage temperatuur of onder een inerte atmosfeer. Daarbij zijn de producten van de ontleding, water en zuurstof, niet giftig.

de ontsteker beschikbare ruimte in de motor en het te leveren vermogen. Het prototype werd gemaakt uit 316L roestvast staal. Dit materiaal is uitstekend bestand tegen de optredende temperaturen en tegen sterk oxiderende stoffen zoals waterstofperoxide. Daarnaast is het relatief sterk en gemakkelijk te bewerken.

Prototype Om de haalbaarheid van katalytische ontstekertechnologie aan te tonen, is bij TNO een prototype ontsteker met bijbehorend peroxide toevoersysteem ontworpen en getest. Uitgangspunt voor het ontwerp zijn de eisen die gesteld werden aan de ontsteker van de nog in ontwikkeling zijnde VINCI motor. Deze ontwerpeisen hebben onder andere betrekking op de voor

Door het openen van de snelle klep wordt via de voedingslijn de waterstofperoxide naar de ontsteker geleid. In de ontsteker zorgt de injectorplaat ervoor dat de peroxide zoveel mogelijk over het beschikbare katalysatoroppervlak wordt uitgespreid. Deze injectorplaat hoeft niet meer te zijn dan een plaat met een eenvoudig gatenpatroon. Wanneer het katalysatoroppervlak erg groot is, kan het nodig zijn


HP igniter principeschets en foto. [TNO]

de inkomende peroxidestroom eerst grof te verspreiden door middel van een verdeler. Het katalysebed heeft zelf weinig sterkte en wordt daarom ondersteund door de eindplaat. Om de ontsteker ongevoeliger te maken voor drukfluctuaties in de motor kan de ontsteker sonisch gescheiden worden van de motor door middel van een nozzle. Katalysebed Het katalysebed is het hoofdonderdeel van de ontsteker. In het TNO ontwerp stroomt de peroxide via de injectorplaat het katalysebed in en wordt via lagen staalgaas nog fijner verdeeld over het katalysatoroppervlak. Het eigenlijke katalysemateriaal bestaat uit meer dan 80 lagen fijnmazig zilvergaas. Om de 20 lagen zilvergaas is een

7

metalen ring of baffle aangebracht om te voorkomen dat de peroxide de weg van de minste weerstand kiest. Hoewel de baffles zeer simpel ogen, zijn ze voor de herstartbaarheid van de ontsteker zeer kritisch. Wanneer de ontsteker in werking is, wordt het zilvergaas zeer heet en zet hierdoor uit. Omdat de uitzetting van het zilvergaas veel groter is dan die van het staal van de behuizing van de ontsteker, wordt het gaas tegen de binnenwand platgedrukt. Wanneer de ontsteker afkoelt, krimpt het zilvergaas weer en ontstaat een opening tussen de rand van het gaas en de binnenwand. Bij een herstart van de ontsteker zou de peroxide de weg van de minste weerstand kiezen en dus door deze opening stromen zonder noemenswaardig te ontleden. Dit effect wordt channelling genoemd. Om de 20 lagen zilvergaas wordt daarom een zogenaamde anti-

Katalysebed principeschets en foto zilvergaas. [TNO]

8

channel baffle aangebracht. Deze baffles klemmen de randen van het zilvergaas vast en voorkomen dat er openingen ontstaan. Aan de onderkant wordt het gehele katalysebed ondersteund door een eindplaat. Deze lijkt veel op de injectorplaat, maar heeft enkel als doel mechanische steun te verlenen aan het katalysebed en bevat daarom meer en grotere gaten. De keuze voor zilvergaas als katalysator heeft meerdere redenen. Allereerst is zilver in het verleden al vaker gebruikt voor ruimtevaarttoepassingen: de Britse Black Knight raket werd bijvoorbeeld aangedreven door een waterstofperoxide motor met een zilveren katalysebed en ook de stuurraketten van de Soyuz maken gebruik van zilver. Daarnaast is zilvergaas goed verkrijgbaar omdat het in de industrie op grote schaal wordt gebruikt voor het vervaardigen van filters. Tenslotte

is zilver zeer zacht en daardoor gemakkelijk te bewerken. Een belangrijke eigenschap van een katalysator is de reactiviteit. Dit is de hoeveelheid peroxide die een bepaalde hoeveelheid van de katalysator kan ontleden in een bepaalde tijd. Deze reactiviteit wordt vaak uitgedrukt in liter peroxide per minuut per vierkante centimeter katalyseoppervlak. Zoals het zilvergaas van de leverancier komt is het niet geschikt om direct in een ontsteker te worden toegepast. Het materiaal wordt daarom eerst onderworpen aan een chemische en thermische behandeling om het te activeren – de reactiviteit te verhogen. Het zilvergaas heeft van zichzelf een dofgrijze kleur en is zeer stug en veerkrachtig. Het zilvergaas wordt eerst geoxideerd met behulp van geconcentreerd salpeterzuur en vervolgens in een buisoven verhit tot bijna 1200 K. Bij deze temperatuur wordt zilveroxide instabiel en valt het uiteen in zuurstof en zilverdeeltjes. Het zilvergaas krijgt zo een erg poreuze structuur waardoor het effectieve oppervlak een stuk groter wordt. Hierdoor kan iedere laag zilvergaas meer peroxide ontleden. Na de behandeling is het zilvergaas helder wit en heeft het bijna geen mechanische sterkte meer. Peroxide toevoersysteem Voor het testen van de ontsteker moest ook een peroxide toevoersysteem worden ontworpen en gebouwd. Het toevoersysteem is schematisch weergegeven. De opslagtank heeft twee openingen en is verticaal geplaatst met één opening onder en één opening boven. Van bovenaf kunnen vloeistoffen in de tank worden gegoten. Vervolgens kan het systeem van bovenaf met stikstof onder druk worden gezet. Door daarna aan de onderkant een klep te openen kan de vloeistof onder druk naar de ontsteker worden gevoerd. Het systeem bevat verder voorzieningen voor het vullen en legen van de tank en voor het schoonblazen van de leidingen met stikstofgas. Omdat de testen


Toevoersysteem principeschets en foto. [TNO]


9

uit veiligheidoverwegingen op afstand moeten worden uitgevoerd, zijn alle belangrijke kleppen met de computer te bedienen. Daarnaast is het systeem zo ontworpen dat wanneer de stroom uitvalt, alle kleppen automatisch in de veilige beginstand vallen. De tank wordt dan afgesloten en de druk wordt van het systeem gehaald. Doordat peroxide een sterke oxidiser is, moet rekening worden gehouden met de chemische compatibiliteit bij de keuze van componenten en materialen. De materialen waaruit de tank, leidingen en kleppen zijn gemaakt, mogen, ook na langdurig contact niet door de peroxide worden aangetast. Omgekeerd mogen de materialen de natuurlijke ontleding van peroxide ook niet beïnvloeden. Onder normale opslagomstandigheden ontleedt peroxide ongeveer 1% op jaarbasis, maar vervuiling, contact met incompatibele materialen en hoge temperaturen kunnen dit proces aanzienlijk versnellen. De materiaalkeuze wordt door deze factoren zeer beperkt. Als constructiemateriaal kunnen speciale staallegeringen met een laag koolstof- en een hoog nikkelgehalte worden gebruikt – zoals 316L roestvast staal of Inconel. Voor afdichtingen zijn polyfluor-carbonaten zoals Teflon en Viton geschikt. Metingen Bij het testen van een ontsteker is het van belang de condities in de reactiekamer nauwkeurig te meten. Deze condities zijn een maat voor de prestaties van het katalysebed en de ontsteker als geheel. In een daadwerkelijke raketmotor worden deze metingen ook gebruikt voor health monitoring: het controleren of het systeem nog normaal functioneert en zonodig ingrijpen. Tijdens de ontstekertesten bij TNO worden de peroxide massastroom en de druk en temperatuur in de reactiekamer van de ontsteker nauwkeurig gemeten. De druk is een maat voor het nominaal werken van de ontsteker; typische eisen aan ontstekers stel-

10

len dat binnen bijvoorbeeld 100 ms de ontsteker nominaal moet werken. De temperatuur in de reactiekamer is een maat voor de volledigheid van de ontleding van de peroxide. Hieruit kan worden afgeleid hoe goed het katalysebed werkt. Uit de combinatie van massastroom en temperatuur is uit te rekenen hoeveel vermogen de ontsteker levert. In de ontwerpeisen voor een ontsteker is meestal een vermogenseis opgenomen. Testen Na een half jaar van ontwerpen en bouwen is het ontstekersysteem klaar om getest te worden. Er wordt een gedetailleerd testplan geschreven en de ontsteker en het toevoersysteem zijn opgesteld in de TF-3 proefstand van TNO (voor een beschrijving van deze proefstand zie Ruimtevaart, december 2005). Een belangrijk aandachtspunt tijdens de testcampagne is de veiligheid voor personeel en hardware. Peroxide is een sterk geconcentreerde oxidiser die bij morsen of lekken gemakkelijk brand kan veroorzaken. De testruimte bestaat voornamelijk uit metaal en beton, maar in het onwaarschijnlijke geval dat er peroxide gemorst wordt en er toch brand ontstaat, staan er diverse brandblussers en grote bakken water klaar. Waterstofperoxide is een relatief veilige stof. Het is niet carcinogeen en verdampt slechts zeer langzaam, waardoor bij het werken ermee geen speciale ademapparatuur nodig is. Bij inname of direct contact met de ogen en de huid kan het echter ernstige irritatie en brandwonden veroorzaken. Daarom moeten mensen,die betrokken zijn bij het uitvoeren van de testen, veiligheidskleding dragen zoals een standaard spatbril, een helm met gelaatsscherm, een neopreen overall en rubberen laarzen en handschoenen. Het uiteindelijke uitvoeren van de ontstekertesten vond plaats in december 2004. De doelen van het testen waren

het opdoen van ervaring met katalytische ontleding en het verkrijgen van een proof-of-concept voor de katalytische ontsteker: Is het mogelijk een ontsteker, gebaseerd op dit principe, te laten voldoen aan voor ontstekersystemen typische eisen? Een belangrijke eis aan de ontsteker is een snelle drukopbouw. De ontleding in de reactiekamer moet snel op gang komen. Om hieraan te kunnen voldoen is het nodig het katalysebed voor te verwarmen. In een uiteindelijk ontstekersysteem zal dit worden gedaan door middel van een verwarmingselement. Tijdens de testserie is geen verwarmingselement toegepast. In plaats daarvan wordt de opwarming gerealiseerd door voorafgaand aan de daadwerkelijke test gedurende enkele tienden van een seconde al enige peroxide aan de ontsteker toe te voeren. Deze peroxide komt stil te staan in de reactiekamer waar het alle tijd heeft om te ontleden. De hierbij vrijkomende warmte verhit het katalysebed, en pas na dit voorverwarmen volgt de daadwerkelijke ontstekertest. Tijdens de testperiode is langdurig met water proefgedraaid om het systeem te leren kennen, kinderziektes uit het systeem te halen en alle procedures te verifiëren. De opgedane ervaring resulteert in twee dagen waarin ongeveer twintig testen worden uitgevoerd. Het merendeel van die testen is nodig om het proces van het opwarmen van het katalysebed te optimaliseren. Uiteindelijk werden vier zeer succesvolle proof-of-concept testen uitgevoerd.

Gemonteerde igniter. [TNO]


Grafiek van Druk en Temperatuur (links) en Oscillaties (rechts). [TNO]

Tijdens de opwarmpulsen stijgt de temperatuur van het katalysebed tot zo’n 450 K. Tijdens de eigenlijke test is de kamerdruk nagenoeg constant op 8,6 bar, terwijl de temperatuur toeneemt tot 840 K. De massastroom tijdens deze test is 45 g/s waarmee het gemiddelde vermogen dat door de ontsteker wordt geleverd komt te liggen op 105 kW. De kamerdruk bereikt in ongeveer 90 ms voor het eerst de stationaire waarde, oscilleert een paar keer en bereikt na 300 ms een evenwichtswaarde. Het langzame stijgen van de gemeten temperatuur is deels te wijten aan een trage respons van het gebruikte type temperatuursensor en deels aan het warmteverlies naar de metalen wand van de ontstekerbehuizing. Dit warmteverlies neemt af in de tijd omdat het temperatuurverschil tussen wand en gas geringer wordt. Tijdens de opwarmpulsen is het uitstromende gas duidelijk zichtbaar doordat een deel van de waterdamp in de ijskoude buitenlucht condenseert. Tijdens de daadwerkelijke test is het gas zo heet dat het doorzichtig is. Doordat het tijdens de testdagen vriest, is de initiële temperatuur van de peroxide ook laag. De theoretisch maximaal haalbare temperatuur in de kamer van de ontsteker is hierdoor 938 K. De gemeten maximumtemperatuur bedraagt 865 K, ongeveer 70 K


lager dan het theoretische maximum. Dit verschil wordt deels veroorzaakt door warmteverliezen naar de metalen behuizing. Een veel groter deel is echter veroorzaakt door een niet-optimale plaatsing van de temperatuursensor. De temperatuurmeting werd gedaan op een plaats waar de gassnelheden hoog zijn. De bewegingsenergie van het gas gaat ten koste van de thermische energie omdat de totale energieinhoud van het gas constant is. Dit resulteert in de lagere gemeten temperatuur. Door de beperkte ontwerpvrijheden was het niet mogelijk om de temperatuurmeting op een plek met een lagere gassnelheid uit te voeren. Rekening houdend met de bewegingsenergie van het gas kan worden gesteld dat de ontleding van de toegevoerde peroxide vrijwel volledig is.

Op het concept van een katalytische ontsteker, naar een origineel idee van H.F.R. Schöyer, is in 2004 patent aangevraagd. Het oscilleren van de gemeten druk wordt veroorzaakt door een niet-optimaal ontwerp van de injectorplaat. De drukval over de injector is te gering en hierdoor zal de initiële drukpiek in de reactiekamer ervoor zorgen dat de peroxidetoevoer stagneert. Door de

verminderde peroxidetoevoer daalt de druk en de peroxidetoevoer herstelt zich weer. Dit proces kan zich meerdere malen herhalen en veroorzaakt de waargenomen oscillaties. Een relatief eenvoudig herontwerp van de injectorplaat voor een grotere drukval kan deze oscillaties voorkomen.

De toekomst Met het ontwerpen, bouwen en testen van de ontsteker is veel waardevolle ervaring opgedaan. Het testen van de ontsteker heeft aangetoond dat het mogelijk moet zijn om een katalytische ontsteker te laten voldoen aan typische eisen met betrekking tot opstarttijd en het te leveren ontsteekvermogen voor raketsystemen. Het proof-of-concept is hiermee geleverd. Voor de volgende stap moet worden aangetoond dat de katalytische ontsteker ook daadwerkelijk in staat is een waterstof/zuurstofmotor te ontsteken. Aerospace Propulsion Products (APP), bouwer van de ontstekers voor de huidige Ariane5 hoofdmotor, heeft hiervoor inmiddels samen met TNO twee ESA studies opgestart. Wanneer alles volgens planning verloopt, zullen binnenkort bij het DLR in Lampoldshausen (Duitsland) testen gaan plaatsvinden op de EADS P-8 testmotor.

11

SAR-Lupe, de aarde onder een radarloep Henk H.F. Smid ribs SC&I / DB&C

SAR-Lupe die op 19 december 2006 in de ruimte werd gebracht, is Duitslands eerste satelliet radarverkenningsysteem en zal uiteindelijk bestaan uit vijf identieke satellieten en een grondsegment. OHB System AG ontwikkelt het systeem als hoofdaannemer voor de Duitse regering en geeft leiding aan een consortium van bekende Europese ruimtevaartbedrijven. Door toepassing van combinaties van bestaande technologieën kan SAR-Lupe, onafhankelijk van weersomstandigheden, op een 7/24 basis opereren. Zeer gedetailleerde radarbeelden van nagenoeg alle delen van de wereld zullen voor de Duitse militaire leiding ter beschikking komen.

Inleiding Satellieten als dragers van optische of radarsensoren kunnen, anders dan (onbemande) vliegtuigen, altijd zonder schending van soevereine rechten inlichtingen vergaren. Ze zijn daarom bijzonder geschikt om, zonder escalatie, informatie beschikbaar te maken ten behoeve van vroegtijdige opsporing, het nemen van voorzorgsmaatregelen en management van crises. Bovendien hebben radarsensoren het voordeel dat ze onafhankelijk van de tijd van de dag of van het weer bruikbare inlichtingengegevens kunnen genereren. Het concept van SAR-Lupe (Synthetic Aperture Radar – loep) is gebaseerd op vijf identieke radarsatellieten die met intervallen van zes maanden zullen

SAR-Lupe satelliet. [OHB-System AG]

12

worden gelanceerd en in drie verschoven omloopbanen op ongeveer 500 km hoogte om de aarde gaan draaien. Tengevolge van de fysieke werking van de SAR radars is ieder van de vijf satellieten in staat links en rechts schuin van de vluchtbaan zowel enkelvoudige als strookopnamen te maken. De constellatie van de vijf satellieten is zo gekozen dat de zichtbare bereiken naadloos aan elkaar aansluiten. Het grondstation is verdeeld in een satelliet besturingsdeel en een gebruikersdeel. Het eerste omvat satellietcontrole, gegevensontvangst en beeldverwerking. Het gebruikersdeel omhelst de opdrachtsturing en –controle, beeldexploitatie en archivering. Duitsland en Frankrijk hebben inmiddels een overeenkomst gesloten om de

gegevens van de SAR-Lupe en Helios-II uit te wisselen. Uiteindelijk moet onder een GMES (Global Monitoring for Environment and Security) paraplu een Europese satelliet verkenningsysteem ontstaan die uit de volgende (deel)systemen zou kunnen gaan bestaan: SAR-Lupe, Helios-II, COSMO/Skymed, Pléades en TerraSAR-X. Het is niet zeker dat al deze systemen aan GMES gerelateerd zullen worden.

De constellatie SAR-Lupe is een Synthetic Aperture Radar verkenning satellietconstellatie van het Duitse Ministerie van Defensie en het Bundesamt für Wehrtechnik und Beschaffung (BWB). BWB is verantwoordelijk voor de aanschaf van de grond en ruimtesegmenten. De doelstelling is om met ingang van eind 2007, het tien jaren lang voorzien van hoge resolutie radarbeelden. Feitelijk is SAR-Lupe het eerste verkenningsatelliet project van Duitsland. Meer specifiek zijn de doelstellingen: • Het voorzien van een gebeurtenis observatiecapaciteit – onafhankelijk van meteorologische omstandigheden of belichtingcondities, in het bijzonder voor crises regio of rampensituaties – om het gouvernement te ondersteunen bij de inschatting van inlichtingeninformatie; • Het assisteren bij militaire planning en bij het voorbereiden van operaties;


• Het ondersteunen van uitgezonden militaire eenheden met regelmatige, gebeurtenisgevoelige, inlichtingeninformatie. De constructie en het lanceercontract van de vijf identieke satellieten werd in 2001 vergeven aan een consortium met OHB-System AG uit Bremen als hoofdaannemer. Andere consortiumpartners in SAR-Lupe zijn onder meer: Alcatel Alenia Space (Toulouse); Saab (Göteborg) voor de SAR antennes; Carlo Gavazzi Space (Milaan); TESATSpacecom GmbH (Backnang) voor de ontwikkeling van elektronica; RST Radar Systemtechnik GmbH (Salem); Thales (Ulm); EADS voor het grondsegment en DLR voor de LEOP (Launch and Early Orbit Phase) en de operationele back-up functie. De SAR-Lupe constellatie wordt gevolgd en gecontroleerd (TT&C functie) door OHB personeel in het militaire grondstation. Gebruikersdiensten van het grondstation, waaronder gegevensontvangst, -verwerking en -archivering en gebruikersinterface worden door een servicecentrum in Gelsdorf bij Bonn uitgevoerd.

Synthetic Aperture Radar Letterlijk vertaald: Radar met een Kunstmatige Opening. In het algemeen geldt dat hoe groter de radarantenne is, hoe meer unieke informatie men kan verkrijgen over het geobserveerde object. Met meer informatie kan een beter beeld van het object worden gecreëerd, wat resulteert in een verbeterde resolutie. Het is echter onbetaalbaar duur om zeer grote radarantennes in de ruimte te brengen, maar er is een andere manier gevonden om toch een goede resolutie te behalen met een relatief kleine antenne. Door gebruik te maken van de beweging van de antenne (aan de satelliet) en geavanceerde signaalverwerking kan een grote antenne worden gesimuleerd. Een SAR antenne zendt radarpulsen heel snel uit, tot honderden pulsen per object. Er komen zodoende veel teruggekaatste energiepulsen van dat object terug in de antenne. Na intensieve signaalverwerking kunnen al die pulsen zodanig worden gemanipuleerd dat het uiteindelijke resultaat lijkt alsof de gegevens zijn verkregen met een zeer grote, stationaire, antenne. De kunstmatige opening is de afstand die de satelliet heeft afgelegd terwijl informatie over het object wordt verzameld. Voorbeeld: De ERS-1 SAR antenne zond het radarsignaal uit met 1700 pulsen per seconde en verzamelde ongeveer duizend teruggekaatste energiepulsen van een object. Na signaalverwerking ontstonden beelden met ongeveer 30 m resolutie. Het ruimtevaartuig legde ongeveer 4 km af met een object in het zicht van de radar. Het resultaat was dat met de antenne van ERS-1, die 10 bij 1 meter groot was, feitelijk een stationaire antenne van 4 km lang werd gesimuleerd.

De vijf satellieten worden in drie omloopbaanvlakken gelanceerd met een gemiddelde hoogte van ongeveer 500 km en een inclinatie voor nagenoeg polaire omloopbanen. In baanvlak 1 komen twee ruimtevaartuigen, in baanvlak 2 één en in baanvlak 3 weer twee. De hoek tussen baanvlakken 1/2 is 64° en tussen 2/3 is deze hoek 65,6°. De fasehoeken van de ruimtevaartuigen zijn in baanvlak 1: 0° en 69°, baanvlak 2: 34,5° en baanvlak 3: 0° en 69°. Deze constellatie van vijf ruimtevaartuigen in drie baanvlakken zorgt voor zeer korte reactietijden en een hoge systeemredundantie. De lancering van de vijf ruimtevaartuigen is voorzien in de jaren 20062008 (enkelvoudige lanceringen met halfjaarlijkse tussenposen). Operaties kunnen aanvangen na de lance-


Werking van een Synthetic Aperture Radar. [Onbekend]

13

RF communicatie wordt verzorgd in Xband via een vercijferde downlink. De ruimtevaartuigen gebruiken dezelfde antenne voor beeldacquisitie en Xband downlink. Beide functies maken exclusief gebruik van de antenne. Als RF communicatie plaatsvindt, kan daarom niet tegelijkertijd aan beeldacquisitie worden gedaan. De vercijferde uplink gebeurt in S-band. Bovendien wordt voorzien in een S-band intersatelliet verbinding voor gegevensoverdracht. Het routeren van satelliet controlegegevens kan worden geselecteerd via het grondstation of via de inter-satelliet verbinding.

Illustratie van de drie ruimtebaanvlakken van de SAR-Lupe constellatie. [OHB-System AG]

ring van de eerste satelliet en volledig gebruik wordt al in 2007 verwacht. De lanceerleverancier is Cosmos International GmbH die de Russische Cosmos 3M draagraket zal gebruiken. De eerste lancering heeft inmiddels met succes plaatsgevonden op 19 december 2006 vanaf het Plesetsk ruimtevaartcentrum. De initiële ruimtevaartuig lanceer- en acquisitieoperaties werd verzorgd door DRL/GSOC (German Space Operations Centre).

en vaste zonepanelen kan een vermogensconsumptie van 250 W worden gerealiseerd. De massa van het ruimtevaartuig is 720 kg. De technische levensduur is minimaal tien jaren.

Er bestaat geen uitgebreide sensorenbeschrijving voor de SAR-Lupe – de militaire missie is gerubriceerd – maar uit de beschikbare beschrijvingen/ doelstellingen kan over de sensoren en capaciteiten het volgende worden afgeleid: • XSAR. X-band Synthetic Aperture Radar. Centrumfrequentie is 9,65 GHz (golflengte 3,1 cm). Door het gebruik van vijf radars/satellieten ontstaat werelddekking. Er zijn twee modes van beeldacquisitie: Stripmap (8 km x 60 km) met een grondsnelheid van ongeveer

Het ruimtevaartuig Het ruimtevaartuig meet ongeveer 4 m x 3 m x 2 m met een vaste parabolische antenne (3,3 m x 2,7 m) voor tweevoudig gebruik (SAR en communicatie). Het ruimtevaartuig is op drie assen gestabiliseerd. Standregeling wordt gemeten met zon- en sterrensensoren en uitgevoerd met reactiewielen en magnetische torsiekoppels. Omloopcontrole wordt uitgevoerd met hydrazine stuwraketjes. Met behulp van NiH2 accu’s voor energieopslag

14

Integratie van de SAR-Lupe satelliet op de Russische Cosmos 3M draagraket. [OHB-System AG]


Illustratie van een SAR-Lupe satelliet die een spotlight radarbeeld opneemt. [OHB-System AG]

• •

•

• • • •

• •

•

7 km/s, en spotlight (5,5 km x 5,5 km). Bij stripmap (strookopnamen) wordt de antenne in een vaste positie gebracht (normaal is dat crosstrack); Resolutie: 50-100 cm in spotlight mode; Satelliet operaties staan spotlight beeldopnames toe van een object. Hiervoor moet het hele ruimtevaartuig om het object worden gedraaid om de integratie van de ‘tijd op het object’ te vergroten (de SAR radarbundel kan worden gericht). In SAR-Lupe terminologie wordt dit Slip-SAR genoemd; Parabolische antenne van 3,3 m bij 2,7 m die wordt gebruikt voor zowel beeld acquisitie als RF communicatie; Meer dan 30 beelden per dag van een interessegebied; Systeem reactietijd is minder dan 36 uur; Systeem beschikbaarheid is ongeveer 95%; Geautomatiseerde monitoring en controle van de constellatie via een grondstation; Geautomatiseerde gegevensontvangst en beeldverwerking; De beeldopslagcapaciteit aan boord van een SAR-Lupe satelliet is 128 Gbit; Additionele producten kunnen worden gegenereerd: stereoproducten


en hoogtemodellen uit interferometrische producten bij meerdere overvluchten van hetzelfde object; veranderingsdetectieproducten; producten met verbeterde radiometrische resolutie. De gemiddelde reactietijd van het systeem ligt in de orde van tien uren. De hoge systeem beschikbaarheid wordt bereikt door de specifieke plaatsing van de ruimtevaartuigen in de verschillende ruimtebaanvlakken.

Het kalibratieconcept van de SAR is speciaal voor SAR-Lupe ontwikkeld en bestaat uit een interne kalibratie en een externe end-to-end kalibratie. De interne kalibratie wordt gebruikt voor een doorlopende kalibratie van de SAR antenne en de hoogvermogen versterker. De externe kalibratie wordt gebruikt voor het verzekeren van een hoge kwaliteit beeldvorming nadat de satelliet in gebruik is gesteld, en het verzekeren van een constante kwaliteit van de beelden in de routinematige fase van de satelliet door regelmatig (eens per jaar) te herkalibreren. Voor de kalibratie worden nieuwe ontwikkelingen op het gebied van Active Radar Targets in X-band en L-band toegepast die speciaal voor dit doel werden ontwikkeld. Voor het uittesten van de capaciteit en geplande mogelijkheden is de satelliet op aarde in een bok gezet en is het internationale ruimtestation ISS met de radar bekeken en zijn daar opnames van gemaakt. De resultaten werden verbluffend goed genoemd. Deze test staat bekend onder de naam Inverse Test.

De Inverse Test met vluchtmodel 1 (degene die nu in de ruimte is) in de integratiefaciliteit in Bremen. [OHB-System AG]

15

Vikings op Mars gezien Michel van Pelt

NASA’s Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) heeft onlangs opnamen gemaakt van de Viking 1 en Viking 2 op het oppervlak van Mars, die daar al ongeveer 30 jaren staan. De Vikings deden destijds onderzoek aan de bodem van Mars. Nu NASA precies weet waar de Vikings zich bevinden, kunnen die oude onderzoeksgegevens worden gebruikt om de spectrometer van MRO te kalibreren. MRO heeft ook de landingsplaats van de Spirit rover gefotografeerd en de rover Opportunity op de rand van de Victoria krater waargenomen.

Oude kraters onder noordelijk Marsoppervlak Onder het oppervlak van het noordelijke laagland van Mars ligt een ouder, verweerder gezicht van de planeet verstopt. Dat tonen de resultaten van de MARSIS radar van Mars Express, die met radiogolven onder het oppervlak van de planeet kan kijken. Het instrument heeft een aantal begraven inslagkraters gevonden die in diameter variëren van ongeveer 130 tot 470 kilometer. De nieuwe ontdekkingen helpen de geologische geschiedenis van Mars beter te begrijpen. In tegenstelling tot op aarde is er op Mars een groot verschil tussen het noordelijke en zuidelijke halfrond. Het zuidelijke halfrond bestaat bijna helemaal uit ruw hoogland met veel kraters. Het oppervlak van de noordelijke vlakten van Mars is juist laag en glad. Omdat op die vlakten zo weinig kraters te zien zijn, moet het relatief kort geleden bedekt zijn door lagen vulkanische lava en sediment. De nieuwe gegevens van MARSIS geven echter aan dat de onderliggende korst zeer oud is, aangezien daar veel ondergrondse kraters zijn gevonden.

De Viking 1 lander, gezien door de HiRISE camera van MRO. [NASA]

16

De parachute en het achterste hitteschild van de lander die de Spirit rover op Mars bracht, gezien door de HiRISE camera van MRO. [NASA]

Op deze opnamen van MRO is te zien hoe de rover Opportunity langs de rand van de Victoria krater rijdt. [NASA]


Verenigingsnieuws Johannes van Es

Extra Algemene Ledenvergadering Op 12 oktober 2006 was er bij het NLR in Amsterdam een extra Algemene Ledenvergadering (ALV). Het doel van de ALV was het informeren van de NVR-leden over de nieuwe initiatieven die de NVR samen met haar leden wil ontplooien. De kern van de nieuwe plannen betreft het verbreden van het pakket van diensten en activiteiten, het verruimen van de financiële armslag en het professionaliseren van het NVR secretariaat. Gezien de draagwijdte van de plannen in zowel inhoudelijk als financiële zin, heeft het bestuur toestemming gevraagd aan de ALV om de plannen vorm te kunnen geven. Een belangrijk onderdeel van de nieuwe plannen is de invoering van het NVR bedrijvenlidmaatschap, waardoor meer financiële armslag en continuïteit wordt gewaarborgd. De ALV heeft ingestemd met de plannen onder de, door het bestuur zelf gestelde, voorwaarde dat er een minimum bedrag van € 25.000 aan lidmaatschappen zal worden afgenomen. Het bestuur is samen met Sabina Renshof, Eva Vader en Daphne Baak van het Baarnse Bureau BD druk bezig geweest met de acquisitie en het enthousiasmeren van bedrijven. Binnenkort volgt meer informatie over de resultaten en invulling van de nieuwe plannen.

Voorzitter NVR leidt IAF commissie ‘Space and Society’ Tijdens het International Astronautical congres in Valencia heeft de voorzitter van de IAF aan Marc Heppener gevraagd om de nieuwe IAF-commissie ‘Space and Society’ te gaan leiden. Onze voorzitter heeft dit verzoek ingewilligd. De commissie heeft twee doelstellingen. Ten eerste is het doel de ruimtevaart dichter bij de gemeenschap te brengen en ten tweede wordt er naar gestreefd ruimtevaartverenigingen internationaal onderling te binden.

Eureka Cup Space Exploration – 2007 De Eureka Cup is een project voor leerlingen van VWO 1 t/m 3 waarbij de leerlingen kennis maken met toepassingen van natuurkunde en techniek. Uniek is dat negen Nederlandse universiteiten en stichting FOM (Fundamenteel Onderzoek der Materie) dit project dragen. In 2007 organiseert de Technische Universiteit Eindhoven de Eureka Cup. Het onderwerp van dit jaar is ‘Space Exploration’ en neemt de leerlingen mee op een reis door ons zonnestelsel. De leerlingen ervaren dat techniek en natuurkunde onmisbaar zijn bij het ontdekken van nieuwe mogelijkheden op andere planeten en manen. Aan de Eureka Cup wordt meegewerkt door verschillende Nederlandse ruimtevaartbedrijven en instituten. Op 24 mei is de grote finale van de deelnemende scholen. Deze manifestatie vindt plaats in het Evoluon in Eindhoven. De NVR zal daarbij aanwezig zijn. Meer informatie over de Eureka Cup kunt u vinden op www.eurekacup.nl.

Contributieverhoging

NVR Nieuwjaarsborrel in Leiden

Tijdens dezelfde Algemene Ledenvergadering (ALV) is een contributieverhoging in stemming gebracht. De contributieverhoging is nodig om de begroting van de NVR meer stabiel te maken en staat los van de nieuwe plannen. De ALV heeft hiermee ingestemd. De nieuwe contributies zien er als volgt uit: Leden: 29.75 Euro (een verhoging met 3.75 Euro) Abonnees: 28.00 Euro (een verhoging met 4.00 Euro) Studentleden: 20.00 Euro

Op 23 januari was er in Leiden de NVR Nieuwjaarsborrel. Na een lekkere kop koffie hield de voorzitter een Nieuwjaarslezing waarin de nieuwe plannen van de NVR nog eens nader werden toegelicht. De aanwezige leden kwamen met nieuwe ideeën en onderwerpen waarvan sommige zeker meegenomen worden bij het opstellen van het NVR-programma. De borrel was redelijk bezocht en vooral de informele contacten tijdens die borrel werden zeer op prijs gesteld. Dit informele karakter zal ook bij toekomstige activiteiten aandacht krijgen.


17

Boekbespreking Ir. V.L. Pijl

De maan is hot. Iedereen wil tegenwoordig naar de maan. Amerikanen, Russen, Chinezen, de ESA. Op diverse plaatsen worden momenteel voorbereidingen getroffen die het mogelijk zullen maken om de maan weer te gaan bezoeken. Er zijn zelfs plannen (bijvoorbeeld van Bush) om een bemand ruimtestation op de maan te stationeren. Vraag is nu natuurlijk: “Wat zou de beste aanpak zijn om een Return to the Moon tot een gegarandeerd succes te maken?” Wat ontzettend handig dat Harrison H. Schmitt, voormalig astronaut voor de NASA die in december 1972 zelf drie dagen op het maanoppervlak doorbracht, nu een boek heeft geschreven dat een antwoord op deze vraag wil geven. Het boek komt zelfs akelig dicht in de buurt van een business plan voor een duurzame maanmissie. Schmitt heeft al uitgedacht hoe we het moeten aanpakken. Tot in detail. Als voormalig astronaut, ruimtevaartwetenschapper en politicus gericht op ruimtevaartpolitiek, bekijkt Schmitt de wereld door een telescoop. En het liefst kijkt hij dus omhoog. Belangrijkste voorwaarde om een Return to the Moon tot een succes te maken, is een goed beeld van het doel: “Waarom willen we allemaal zo nodig naar de maan? Omdat het politiek goed doet? Omdat het een interessante toeristische trekpleister kan worden? Omdat het een goede oefening is om vervolgens het stapje naar Mars te kunnen zetten? Omdat het ons in de op aarde benodigde energiebehoefte kan voorzien?” Schmitt stapt erg gemakkelijk over deze vragen heen. Hij houdt wel een dun betoog over waarom maangebaseerde helium-3 fusion power een noodzakelijke aanvulling biedt op de aardse methoden die we momenteel aan het ontwikkelen zijn om aan de steeds toenemende energievraag te kunnen blijven voldoen. Maar met echt overtuigende argumenten komt hij niet. Maar goed, we gaan toch naar de maan, dus laten we dan inzoomen op het hoe?. En inzoomen, dat kan Schmitt. Feitjes en details, Schmitt is er dol op. Hij weet alles van mogelijke energiebronnen. De geschiedenis van NASA en ruimtevaartgerelateerde politiek staan hem nog haarscherp op het netvlies. En alle mogelijke cijfers die hier maar enigszins relevant bij kunnen zijn schudt hij zonder problemen uit zijn mouw. Deze voorliefde komt ook terug in zijn plannen. Hij heeft de stappen die benodigd zijn om een maanmissie mogelijk te maken niet alleen uitgedacht. Hij heeft een nauwkeurige inschatting gemaakt van het benodigde budget voor een maanmissie, de organisatieschema’s

18

liggen klaar, zelfs over de vereiste leeftijden van de managers van de personeelsorganisatie heeft Schmitt ideeën. NASA kan sowieso veel leren van zijn opvattingen. Hij geeft en passant nog een uiteenzetting van de wijze waarop NASA in het algemeen gereorganiseerd zou moeten worden om grote projecten in deep space aan te kunnen. Maar van deze opvattingen is NASA waarschijnlijk al via via op de hoogte gebracht, omdat Schmitt deze al in diverse e-mails gericht aan het Witte Huis heeft verspreid. (Hoofdstuk 10 “NASA: Restructuring for Deep Space” bestaat uit een samenvoeging van deze e-mails). Hoe vol het boek ook staat, de samenhangende inhoud ontbreekt. Rijpe ideeën en groene verzinsels staan door elkaar. Feiten en visie worden verward. Een cynicus zou beweren dat Schmitt geen visionair is, maar een imaginair. Is het dan nog wel de moeite waard om het boek te lezen? Ja, maar dat is afhankelijk van je interesses. Een ruimtevaartliefhebber zal ondanks bovenstaande kritiek plezier beleven aan het boek. Het biedt tenslotte een overzicht van talloze weetjes. Bovendien geeft het boek een doorkijkje naar wat er allemaal komt kijken bij het organiseren van een ruimtevaartmissie. Als uitsmijter geeft Schmitt nog een belangrijke boodschap mee die voor de hele ruimtevaartbusiness relevant is: Publiekprivate samenwerking is noodzakelijk om de toegevoegde waarde en daarmee het succes van een missie te garanderen. Jammer dat hij daar in zijn boek niet wat verder op doorgaat. Dan zou hij ook hebben ervaren dat voor een publiekprivate samenwerking een gezamenlijk beeld van de doelstelling van de missie essentieel is. En dan was hij niet zo gemakkelijk over het doel van een Return to the Moon heen gestapt. Harrison H. Schmitt; Return to the Moon: Exploration, enterprise, and energy in the human settlement of Space; Hard Cover, 2007, Copernicus Books, 335 pagina’s, ISBN10: 0387242856, www. bol.com, € 24,99.


Lancering NSS 8 communicatiesatelliet mislukt Berry Sanders

Op dinsdag 30 januari, tegen middernacht Europese tijd, was het dan zover. Na enkele malen te zijn uitgesteld, werd dan toch het startsignaal naar de Zenit 3SL raket gestuurd die op het Odyssey platform van de firma Sea Launch in de Stille Oceaan klaar stond voor de lancering. Onder de raket ontwikkelden zich de bekende rook en stoomwolken, maar in plaats van de verwachte opstijgende raket volgde uit deze wolken een grote explosie waarbij de raket en de satelliet werden vernietigd en het lanceerplatform schade opliep. Sea Launch lanceert vanaf een omgebouwd olieplatform dat op de evenaar in de stille oceaan wordt gepositioneerd om zo de lading die de raket in een geostationaire omloopbaan kan brengen te maximaliseren.

de zestigste voor de Zenit raket. Twee keer eerder faalde de raket in de Sea Launch configuratie. De eerste keer op 12 maart 2000, tijdens de derde missie, toen door een softwarefout een klep in de tweede trap open bleef staan waardoor deze pneumatische druk verloor. Op 29 juni 2004 stopte de Block DMSL derde trap te vroeg waardoor de Telstar 18 satelliet in een verkeerde baan kwam. In de oorspronkelijke configuratie mislukten acht van de eerste 31 lanceringen.

Bij de mislukking zijn geen doden of gewonden gevallen. Tijdens de lancering is het Odyssey platform geheel verlaten en de lancering wordt gecontroleerd vanuit het commandovaartuig Sea Launch Commander dat zich een vijftal kilometer verderop bevindt.

De Sea Launch raket is een aangepaste Zenit raket die voorzien is van de derde trap van de Proton raket. Deze Block DM-SL is hiervoor enigszins aangepast, onder andere door een nieuwe verbindingsstructuur en nieuwe elektronica. De eerste trap van de Zenit is oorspronkelijk ontwikkeld als booster voor de Energiya raket. De RD-171 motor is voorzien van vier verbrandingskamers die Kerosine en vloeibare zuurstof verbranden en gezamenlijk bijna 8000 kN stuwkracht leveren. De tweede trap is voorzien van een RD-120 motor die dezelfde stuwstoffen als de eerste trap gebruikt en 100 kN stuwkracht heeft. Ook de derde trap verbrandt vloeibare zuurstof en kerosine. Deze trap heeft een enkele 11D58 M motor met 84 kN stuwkracht. De Zenit 3SL weegt bij de start 471 ton en is daarmee vergelijkbaar met de Ariane 44L raket. Vanaf het Odyssey platform kan de raket iets meer dan zes ton in een geostationaire overgangsbaan lanceren.

Op 5 februari begon de Odyssey met de terugtocht naar de haven van Long Beach in Californië om daar gerepareerd te worden. De schade aan het platform bleek mee te vallen, het meest opvallende is het ontbreken van de vlamafbuiger die bij de explosie in de oceaan is verdwenen. Het is de verwachting dat de terugtocht enkele weken gaat duren. Over de oorzaak van de explosie is nog niets bekend gemaakt, maar het lijkt erop dat de RD171 motor van de eerste trap zeer kort na de start weer is gestopt waarna de raket op het platform is teruggevallen en ontploft. Dit was de 24ste lancering van een Zenit 3SL voor Sea Launch en


Sea Launch is een samenwerkingsverband tussen Boeing (management en marketing), Yuzhnoye (Zenit raket), Yuzhmash (Zenit raket), NPO Energia (bovenste trap) en de Noorse Kvaerner groep (Odyssey platform).

De volledig geïntegreerde NSS-8 satelliet met de Zenit 3SL draagraket in het ruim van de Sea Launch Commander.

Raket en satelliet worden van de Sea Launch Commander overgebracht naar het Odyssey lanceerplatform.

Het Odyssey lanceerplatform verlaat de thuishaven op weg naar de lanceercoördinaten.

Ook de Sea Launch Commander gaat op weg.

Aangekomen op de lanceercoördinaten wordt het platform tot op lanceerdiepte afgezonken en begint de lanceerprocedure met het oprichten van de raket. [Alle foto’s: Sea Launch]

19

Ruimtevaart Kroniek Ir. G.D. Hazebroek en Henk H.F. Smid 2006-10-19 | 16:28 UTC

2006-044A

METOP A

Baikonur SLC

Soyuz 2.1a Fregat

METOP A was de inaugurele lancering van het Europese Polar Weather Satellite System of Eumetsat Polar System. Dit systeem is gelijkwaardig aan het Amerikaanse NOAA polaire satellietensysteem. METOP A heeft een groot aantal verschillende instrumenten aan boord waaronder ozon monitors. De satelliet is gebouwd door Astrium op basis van het Spot Mk3/P satellietframe en weegt ongeveer 4175 kg. Zie voor meer informatie: http://meted.ucar.edu/EUMETSAT/eps/index.htm. De Soyuz 2-1a heeft een verbeterde eerste en tweede trap en elektronica, maar lijkt uitwendig nog steeds op de ballistische raket R-7 uit de jaren vijftig. De derde trap gebruikt hetzelfde voortstuwingsysteem als de bestaande Soyuz U en Soyuz FG, maar deze zal in de Soyuz 2-1b variant worden vervangen door een nieuwe motor. De Soyuz 2-1a was al eens getest in november 2004 met een suborbitale missie, maar dit was de eerste keer dat hij werd gevlogen met een Fregat bovenste trap. De initiële baanparameters waren 819*821 km | i=98,7°. 2006-10-23 | 13:40 UTC

2006-045A

Progress M-58

Baikonur SLC

Soyuz U

Progress M-58 is een Russisch ruimtevaartuig voor het vervoeren van 2,2 ton aan vracht (water, lucht, voedsel, stuwstoffen (870 kg), onderdelen en apparatuur) naar het internationale ruimtestation ISS. Geladen weegt het ruimtevaartuig ongeveer 5700 kg. De initiële baanparameters waren 329*346 km | i=51,63°. 2006-10-23 | 23:34 UTC

2006-046A

SJ 6-2A

2006-046B

SJ 6-2B

Taiyuan SLC

CZ 4B

Ook Shi Jian 6C en 6D genoemd. China kondigde aan dat deze satellieten de SJ 6-1A en -1B groep van satellieten vervangt en dat de satellieten zich bezig houden met het bemeten van de ruimteomgeving waar ze vliegen. Van de eerste SJ 6 groep zijn echter nooit wetenschappelijke gegevens gepubliceerd en een militaire rol voor deze satellieten is niet onwaarschijnlijk. De initiële baanparameters waren 595*600 km | i=97,7°. 2006-10-26 | 00:52 UTC

2006-047A

Stereo-A

2006-047B

Stereo-B

Cape Canaveral AFS

Delta 7925

NASA’s STEREO-missie bracht de twee satellieten in een omloop voorbij de maan waar zij voor een aantal maanden zullen blijven, waarna ze met maangravitatie-assistentie in een zonneomloop terecht zullen komen. De twee ruimtevaartuigen zullen de zon observeren. Dit wordt gecoördineerd/stereografisch gedaan van punten die normaal niet bereikbaar zijn voor om de aarde cirkelende satellieten. Een scala aan instrumenten zal gegevens verzamelen over het ruimteweer en zal een studie mogelijk maken van zonne-uitbarstingen die richting aarde gericht zijn. Voor uitgebreide informatie, zie: http://stereo.gsfc.nasa.gov en http://stereo.jhuapl.edu. De initiële baanparameters waren 332*351 km | i=51,6°. 2006-10-27

India overweegt bemand ruimtevaartavontuur

De plannen van India, om aan bemande ruimtevaart te gaan doen, zijn een stap dichterbij gekomen nadat plannen van de Indiase ruimtevaartorganisatie ISRO begin november de steun hebben gekregen van een aantal vooraanstaande wetenschappers en technici. Op initiatief van ISRO is onlangs een nationaal overleg gehouden waarop de plannen werden toegelicht, die voorzien in de lancering van een tweepersoons capsule door een nieuwe versie van de eigen Geosynchronous Satellite Launch Vehicle (GSLV). ISRO meent zelf al een deel van de benodigde expertise in huis te hebben. Ontbrekende kennis op het gebied van onder andere life support systemen, verbeterde betrouwbaarheid van ruimtevaart- en ontsnappingssystemen voor de bemanning zal de komende jaren moeten worden opgebouwd. De kosten worden geschat op minimaal 1,7 miljard Euro

20


in de komende acht jaren en die betekenen een behoorlijke aanslag op het budget van ISRO. Eerder dit jaar werd al door Madhavan Nair, voorzitter van ISRO, bekend gemaakt dat het land de mogelijkheden onderzoekt om een bemand ruimtevaartprogramma te beginnen, en ook op het IAC 2006 maakte Nair er geen geheim van dat India ambitieuze plannen in deze richting heeft. ISRO is naar eigen zeggen in staat om al in 2014 zelf een astronaut te lanceren en Indiase wetenschappers zijn zelfs al aan het kijken of er in 2020 een bemande missie naar de maan kan worden ondernomen. Ter vergelijking, in China zaten 11 jaren tussen het moment waarop bemande ruimtevaart officieel een doel van het ruimtevaartprogramma werd, en het moment van lancering van de eerste taikonaut. Dit land had bovendien al eerder een bemand ruimtevaartprogramma en heeft bij het huidige programma hulp van Rusland gekregen. Het Indiase streven kan daarom zeer ambitieus worden genoemd. In het verleden zijn al eerder Indiërs in de ruimte geweest. In 1984 bracht luitenantkolonel Rakesh Sharma acht dagen door in Salyut-7, terwijl in 2003 de tot Amerikaanse genaturaliseerde Kalpana Chawla tragisch verongelukte aan boord van spaceshuttle Columbia. De ambitie van India vormt een opvallende wijziging in het Indiase ruimtevaartbeleid, dat tot voor kort ruimtevaart uitsluitend zag als middel om de ontwikkeling van het land te stimuleren en de economie een impuls te geven. Een definitieve beslissing is echter nog niet genomen. 2006-10-28 | 16:20 UTC

2006-048A

SinoSat 2

Xichang SLC

CZ 3B

Deze Chinese, ook wel Xinnuo-2 genoemde, geostationaire communicatiesatelliet is gebaseerd op het DFH-4 platform van CAST. Aan boord zijn 24 Ku-band transponders die door Alcatel Space zijn geleverd. Het gewicht van de satelliet is 5100 kg en de levensduur wordt gerapporteerd 15 jaren te zijn. Geostationaire positie is 92° oost. De initiële baanparameters waren 35 672*35 910 km | i=0,14°. Al een week na de lancering moest deze communicatiesatelliet als verloren worden beschouwd. Tijdens het in gebruik nemen van de satelliet weigerden zowel beide zonnepanelen als de antennes uit te klappen. Pas op 28 november bevestigde de Chinese overheid officieel dit ernstigste incident in de geschiedenis van de Chinese ruimtevaart. Met het gewicht van ruim vijf ton was Sinosat-2 de zwaarste satelliet ooit door China gelanceerd. Sinosat-2 zou worden gebruikt door Sino Satellite Communications Ltd. om meer dan 100 miljoen huishoudens tot in de uithoeken van het land te voorzien van televisie en breedbanddiensten. Als alternatief zal de komende maanden Sinosat-3 worden gelanceerd, die is gebaseerd op het oudere DFH-3 platform. De geplande lanceringen van NIGCOMSAT-1 en VENESAT-1 in respectievelijk 2007 en 2008, die net als Sinosat-2 op het DFH-4 platform zijn gebaseerd, zullen waarschijnlijk worden uitgesteld door de problemen met Sinosat-2.

2006-10-30 | 23:49 UTC

2006-049A

XM 4

Odyssey Platform

Zenit 3SL

Met de bijnaam XM BLUES vult deze communicatiesatelliet de vloot van XM ROCK, ROLL en RHYTHM aan voor direct naar thuis digitale radio-uitzendingen. Het BSS-702 platform is daarvoor uitgerust met twee S-band hoogvermogen transponders van Alcatel Space. De satelliet weegt 5193 kg. De initiële baanparameters waren 35 782*35 792 km | i=0,03°.

2006-11-04 | 13:53 UTC

2006-050A

DMSP-5D3 F17

Vandenberg AFB

Delta 4M

Militaire (USAF) meteorologische satelliet voor het Defence Meteorological Satellite Program. Deze onder de naam USA 191 gecatalogiseerde polaire weersatelliet is gebaseerd op het Tiros-N platform van Lockheed Martin en weegt 1200 kg. De Delta 4M kan echter veel zwaardere ladingen lanceren en had na aflevering van de satelliet nog veel stuwstof over. Het was de bedoeling dat dit zou worden gebruikt om de rakettrap terug in de dampkring te brengen, maar dit blijkt niet helemaal gelukt te zijn. Space Track heeft een groot aantal brokstukken gecatalogiseerd die zijn ontstaan op het moment waarop de rakettrap in de dampkring had moeten vergaan. De initiële baanparameters waren 841*855 km | i=98,79°. 2006-11-08 | 20:01 UTC

2006-051A

ArabSat 4B

Baikonur SLC

Proton-M Briz-M

Hernoemd in Badr 4. Deze satelliet zal vooral communicatiediensten in het Midden-Oosten gaan verzorgen voor de Arabsat organisatie. Op een Eurostar 2000+ platform van EADS Astrium zijn 24 Ku-band transponders van Alcatel Space geplaatst. Inclusief stuwstoffen is het totale gewicht van de satelliet 3300 kg en de verwachte levensduur is 15 jaren. De initiële baanparameters waren 35 765*35 806 km | i=0,03°.


21

2006-11-17 | 19:12 UTC

2006-052A

Navstar 59

Cape Canaveral AFS

Delta 7925

Ook wel aangeduid met NAVSTAR-2RM3 (derde evolutiemodel van de tweede generatie). Navigatiesatelliet voor het Amerikaanse GPS systeem. De satelliet is gebouwd op een Lockheed Martin AS-4000 platform en weegt 2032 kg. De initiële baanparameters waren 20 086*20 279 km | i=55,07°. 2006-12-08 | 16:53 UTC

2006-053B

Feng Yun 2D

Xichang SLC

CZ 3A

Deze vierde Chinese geostationaire meteorologische satelliet is spingestabiliseerd (100 omwentelingen per minuut) en is gebouwd door het Shanghai Academy of Spaceflight Technology. De satelliet heeft een diameter van 2,1 m en meet van top tot bodem 4,5 m; het gewicht is 1390 kg. Aan boord zijn beeldopnemers voor visuele beelden (voor wolkenformaties en tyfoon/storm waarschuwingen) en een IR radiometer (zeewatertemperatuur). De satelliet heeft een verwachte levensduur van drie jaren. De geostationaire positie is 86,5° oost. De initiële baanparameters waren 35 788*35 790 km | i=2,48°. 2006-12-08 | 22:08 UTC

2006-054A

WildBlue 1

2006-054B

AMC 18

Kourou SLC

Ariane 5 ECA

Arianespace vlucht V 174 had twee geostationaire communicatiesatellieten aan boord. WildBlue ging eerder door het leven als KaStar en iSky. Het is een Space Systems Loral LS-1300 platform met 35 Ka-band spot beams voor breedbanddiensten. De satelliet weegt 4735 kg en heeft een verwachte levensduur van 15 jaren. De geostationaire positie is 111° west. De initiële baanparameters waren 35 781*35 792 km | i=0,03°.

AMC 18 is een satelliet voor SES Americom en is een Lockheed Martin A2100A platform met 24 C-band transponders voor de verspreiding van TV programma’s. De satelliet weegt 2081 kg en heeft een verwachte levensduur van 15 jaren. De geostationaire positie is 105° west. De initiële baanparameters waren 35 780*35 794 km | i=0,02°.

2006-12-11 | 01:47 UTC

2006-055A

OV-103 Discovery

Cape Canaveral AFS

STS-116

Vlucht 33 (Station Mission 12A.1) van deze spaceshuttle (117 spaceshuttle vluchten in totaal) bracht zeven astronauten naar het ISS, waaronder ESA astronaut Christer Fuglesang. Zie voor uitgebreide Nederlandstalige informatie “Bericht uit de ruimte” waarop u zich gratis kunt abonneren via [email protected]. De initiële baanparameters waren 314*339 km | i=51,63°. 2006-12-11 | 11:30 UTC

2006-056A

MEASat 3

Baikonur SLC

Proton-M Briz-M

Deze geostationaire communicatiesatelliet voor Maleisië is een Boeing BSS-601HP platform met 24 C-band en 24 Ku-band transponders voor direct thuis ontvangst van spraak-, video- en internetdiensten naar ongeveer 100 landen tussen 50° oost en 150° oost aan beide kanten van de evenaar. De satelliet weegt 4765 kg en heeft een verwachte levensduur van 15 jaren. De geostationaire positie is 91,5° oost. De initiële baanparameters waren 35 784*35 789 km | i=0,02°. 2006-12-14 | 21:00 UTC

2006-057A

USA 193

Vandenberg AFB

Delta 7920

NROL-21 (NRO lancering nummer 21) is een zeer geheime satelliet voor het Amerikaanse National Reconnaissance Office (NRO). Geruchten zeggen dat het om een experimentele radarsatelliet gaat. Volgens andere, hardnekkige, berichten zijn er na de lancering problemen opgetreden en zou met deze kostbare satelliet geen contact meer kunnen worden gemaakt. De satelliet zou in een 353*380 km | i=58,5° ruimtebaan worden gebracht, maar zoals gewoonlijk is er over lanceringen van Amerikaanse NRO satellieten geen data beschikbaar.

22


2006-12-16 | 12:00 UTC

2006-058A

TacSat 2

2006-058B

GeneSat 1

Wallops Island

Minotaur 1

TacSat 2 is een Amerikaanse militaire technologie missie van het Air Force Research Laboratory. Er is hier gebruik gemaakt van de zg. Next Generation Multifunctional Bus (NGMB) om een 50 cm telescoop te monteren. Hiermee zouden overal op aarde opnames in drie zichtbare golflengten gemaakt kunnen worden op directe aanvraag van en toegesneden op de wensen en behoeften van militaire commandanten. De satelliet weegt slechts 370 kg en is drie-assig gestabiliseerd met een richtingsnauwkeurigheid van 0,15°. De beelden worden gedownload naar het China Lake complex in Californië. Na de lancering is de satelliet hernoemd in JWS D1, ST 61SC (Joint War fighting Space Demonstrator). De initiële baanparameters waren 412*423 km | i=40,01°. GeneSat is een zg. (triple) CubeSat technologie demonstratie satelliet van NASA en een aantal universiteiten die zich in het Space Technology Center hebben verenigd. Doel van deze 3 kg wegende satelliet is het bestuderen van de effecten van microzwaartekracht op biologische culturen voor het Ames Research Center. De initiële baanparameters waren 411*417 km | i=40,03°.

De Minotaur 1 draagraket is een doorontwikkeling van de Minuteman 2 raket en Pegasus onderdelen. Deze draagraketten zijn niet commercieel beschikbaar en worden alleen voor Amerikaanse overheidsmissies gebruikt.

2006-12-18 | 06:32 UTC

2006-059A

Kiku 8

Tanegashima SLC

H 2A

De Japanse Engineering Test Satellite (ETS 8) is in de ruimte gebracht voor onderzoek op het gebied van digitale communicatie voor mobiele gebruikers. De satelliet weegt 5800 kg en heeft met twee enorme antennes een spanwijdte van 40 m. De antennes zijn zo groot als een tennisveld. Op moment van schrijven was één van de twee antennes met succes ontvouwd en is de satelliet in een zg. geosynchronous drift orbit, maar zal uiteindelijk op 146° oost worden gepositioneerd. De satelliet is ontwikkeld door Mitsubishi Electric voor NASDA en heeft S-band transponders. De verwachte levensduur is 10 jaren. De initiële baanparameters waren 35 770*35 802 km | i=0,05°.

2006-12-19 | 14:00 UTC

2006-060A

SAR-Lupe

Plesetsk SLC

Kosmos 3M

Duitse militaire SAR satelliet. Zie artikel op pagina 12 van deze Ruimtevaart voor uitgebreide informatie. De initiële baanparameters waren 468*504 km | i=98,16°.

2006-12-24 | 08:34 UTC

2006-061A

Meridian

Plesetsk SLC

Soyuz 2

De Meridian communicatiesatelliet gaat de Russische serie Molniya satellieten vervangen. Veel is nog niet bekend van deze satellieten, maar ze maken in ieder geval gebruik van de hoge elliptische Molniya omlopen zodat de afgeleide functie is het verzorgen van communicatie tussen vliegtuigen en schepen in de noordelijke zeeën en stations op het vaste land, evenals tussen locaties in Siberië en het Russische Verre Oosten. Het gebruikte platform zou dat van de Uragan-M navigatiesatelliet (GLONASS) zijn dat door NPO PM wordt geproduceerd. Een Russische overheidsfunctionaris maakte zelfs melding van een “militaire communicatie functie” en dat de Meridian constellatie ook het Parus navigatiesatellietsysteem zou gaan vervangen. De initiële baanparameters waren 1047*39 712 km | i=62,84°.


23

2006-12-25 | 20:18 UTC

2006-062A

Cosmos-2424

2006-062B

Cosmos-2425

2006-062C

Cosmos-2426

Baikonur SLC

Proton-K Blok DM-2

Uragan-M, nummer 6 t/m 8, drie tweedegeneratie navigatiesatellieten voor het GLONASS navigatiesysteem worden gebouwd door NPO PM, wegen 1415 kg en hebben een verwachte levensduur van zeven jaren. Tot aan deze lancering bestond het GLONASS systeem uit 11 operationele satellieten en vijf die meer uit waren geschakeld dan aan. Een volledig operationeel GLONASS systeem zou in 2009 gerealiseerd worden met Uragan-K modellen die samen met het Indiase ruimtevaartagentschap ISRO worden ontwikkeld. Voor alleen Russische dekking is een systeem van 18 operationele satellieten voldoende, voor werelddekking zijn 24 satellieten noodzakelijk. De gemiddelde initiële baanparameters waren 19 050*19 200 km | i=64.8°. 2006-12-27 | 14:23 UTC

2006-063A

COROT

Baikonur SLC

Soyuz 2-1b

De laatste lancering van 2006 was voor Starsem die de Franse astronomiesatelliet COROT met een Russische Soyuz 2-1b (Maiden flight) in de ruimte bracht. De ongeveer 650 kg zware satelliet heeft een 27 cm diameter optische telescoop aan boord met twee afocale parabolische spiegels (die niet in de as van de telescoop zijn geplaatst) om naar extra solar planeten te zoeken door het subtiele verminderen van helderheid te detecteren, van ongeveer 100 000 sterren in de Melkweg. De helderheid van een ster neemt minder dan 1% af als er een planeet voorlangs vliegt . Een andere oorzaak van helderheidvariaties zijn akoestische seismische golven. Sterrenvibratie (sterrenseismologie) kan dus ook worden gedetecteerd. COROT is gebouwd door Alcatel Space voor CNES/ESA en maakt gebruik van het Proteus platform. De initiële baanparameters waren 897*905 km | i=90,02°. Soyuz 2-1a heeft moderne elektronica vergeleken met de oude Soyuz U, terwijl de Soyuz 2-1b een volledig nieuwe derde trap motor heeft, de Khimavtomatiki RD-0124, die de oude RD-0110 motor vervangt die sinds de zestiger jaren in gebruik is. 2007-01-17

China test antisatellietwapen

Het magazine Aviation Week & Space Technology meldde op 17 januari 2007, afgaande op Amerikaanse regeringsbronnen, dat China zes dagen eerder, een succesvolle test met een antisatellietwapen had uitgevoerd met een suborbitale medium ballistische raket (MRBM). Doelwit van de test was de in 1999 gelanceerde en inmiddels afgeschreven Chinese polaire meteorologische satelliet Feng Yun (FY)-1C (registratie 1999-025A/ 25730). FY-1C werd na de inslag van het wapen volledig vernietigd. Hierbij bleef een grote hoeveelheid brokstukken in de omloopbaan achter. De FY-1C zou zich ten tijde van de test op ongeveer 4° ten westen van Xichang hebben bevonden. Na de test volgden tal van internationale reacties die zijn ingegeven door de al langer lopende discussie over het vreedzame gebruik van de ruimte. Ook maken experts zich zorgen over de schade die de brokstukken (meer dan 500 brokstukken waren op 27 januari gecatalogiseerd) de komende jaren kunnen toebrengen aan andere satellieten. Overigens bevestigde de Chinese overheid pas op 23 januari dat het land daadwerkelijk een raketlancering tegen één van haar eigen satellieten had uitgevoerd. Dat de MRBM vanaf Xichang werd gelanceerd, is vreemd omdat deze lanceerbasis normaal alleen wordt gebruikt voor geostationaire lanceringen van satellieten. Ook worden Chinese ballistische raketten meestal vanaf het Taiyuan lanceercentrum gelanceerd. Het type MRBM is niet (officieel) geïdentificeerd, maar het is waarschijnlijk een vaste stuwstof DF-21 raket. Deze antisatelliet interceptietest is de eerste sinds de Amerikaanse Delta 180 vlucht in 1986.

24

DF-21


RUIMTEVAART. Inhoud. Rubrieken Jaargang 56 Nummer 1

Recommend Documents