Ruimtevaart. Inhoud. Rubrieken

Ruimtevaart

Juni/Augustus 2004 Jaargang 53 Nummer 3/4

Inhoud

3

Argonaut Een zonnezeil missie naar de zon Kees van der Pols en Jeroen Rotteveel Het vergaren van kennis over de chemische processen van de zon vanuit een ander oogpunt dan vanaf de aarde.

9

Toepassingen van Micro Systeem Technologie in de ruimtevaart Ing. A T Hogedoorn en Ir. M Rijkeboer Microtechnologie is de techniek die het mogelijk maakt structuren en componenten te fabriceren met een grootte van enkele micrometers. Ruimtevaart is een toepassingsgebied.

15

ISS Commercialisatie Verkoop van Ruimte en Tijd Michel van Pelt en Stella Tkatchova Bedrijven krijgen toegang tot de faciliteiten aan boord van het ruimtestation ISS terwijl de inkomsten moeten helpen het ISS in bedrijf te houden.

18

Messenger op weg naar Mercurius Dr. J J Blom Messenger is onderweg naar de binnendelen van ons zonnestelsel. In 2011 komt de satelliet aan bij het reisdoel Mercurius.

20

StarShipOne Ruimtetoerisme binnen handbereik? Ir. H M Sanders De eerste keer dat een private onderneming geheel los van overheidsfinanciering een ruimtevaartuig financiert en hiermee een ruimtevlucht uitvoert.

Rubrieken

23 29

RUIMTEVAART JUNI/AUGUSTUS 2004

RUIMTEVAARTJOURNAAL

Wetenschappelijk programma van ESA aangepast – Rosetta op weg – Mars in het vizier – Delta missie grotendeels succesvol – Ulysses missie verlengd – Mogelijke reparatie Hubble door robots – Cassini-Huygens in baan om Saturnus – Aura en OMI gelanceerd LANCEEROVERZICHT

Overzicht van lanceringen van 11 januari 2004 tot en met 22 juli 2004

1

De eerste ontmoeting van het zonbestuderende ruimtevaartuig Ulysses met Jupiter in februari 1992. [ESA, grafisch ontwerp D.A. Hardy]

Het zonbestuderende ruimtevaartuig Ulysses vliegt door de staart van komeet Hyakutake in 1996. [ESA, grafisch ontwerp D.A. Hardy]

2


Argonaut Een zonnezeil missie naar de zon Kees van der Pols en Jeroen Rotteveel

Naar aanleiding van de ontwerp-syntheseoefening in het derde jaar van de studie luchtvaarten ruimtevaarttechniek aan de technische universiteit Delft, ontwikkelde een groep van tien studenten een ruimtemissie naar de zon, met de naam Argonaut. Het doel van deze missie was het observeren van het magnetisch veld van de zon in drie dimensies, bestudering van de emissie door de zon van geladen deeltjes en het observeren van zonnevlammen en zogenaamde coronal mass ejections (CME).

Inleiding Vrijwel alle kennis over de chemische processen van de zon is verworven vanuit het oogpunt van de aarde. De laterale positie van de waarnemer varieerde hierbij, net als de aarde, tussen 7,25 graden noordelijk en zuidelijk ten opzichte van het eclipticavlak. Voorbeelden hiervan zijn missies als SOHO, Trace en Helios. Het observeren van de polen van de zon vanuit deze positie gaat gepaard met tekortkomingen in de vorm van onnauwkeurigheden, welke het analyseren van de processen bemoeilijken. De ESA kunstmaan Ulysses heeft observaties gepleegd ver boven het eclipticavlak en was ook in staat de polen te observeren. De minimale afstand die Ulysses bereikte boven een pool van de zon was 2,3 AU (Astronomische Eenheid). Argonaut zal een circulaire polaire baan rond de zon maken, waarbij het zich veel dichter bij de zon zal bevinden dan eerdere ruimtemissies, waardoor aanzienlijk nauwkeurigere waarnemingen kunnen worden gedaan. Het bereiken van deze specifieke baan is mogelijk door het gebruik van een zonnezeil. Met chemische voortstuwing is een dergelijke baan niet mogelijk. De lading wetenschappelijke instrumenten van deze missie bestaat uit een Magnetometer, een EUV (Extreem Ultra Violet) optisch instrument en een stralingsdetector. Verdere informatie over de instrumentatie volgt later bij het overzicht van het complete ruimtevaartuig. Vooral de EUV-imager is van grote wetenschappelijke waarde, omdat er nog nooit


optische beelden zijn gemaakt van de polaire gebieden van de zon. Een lange missieduur maakt het mogelijk een groot gedeelte van de 22-jarige zonnecyclus waar te nemen.

Doelstelling en vereisten Voordat er dieper op het ontwerp van een missie kan worden ingegaan, zal er eerst een doelstelling voor ogen moeten staan. Het vaststellen van dit doel is dus een van de eerste stappen in het ontwerpproces. Voor deze specifieke missie luidt de doelstelling als volgt: Het ontwerpen van een missie welke in drie dimensies informatie zal vergaren over het magnetisch veld en de emissieprocessen van de zon. Hierbij gebruikmakend van een zonnezeil als primaire bron van voortstuwing. Uit wetenschappelijk oogpunt is het van belang dat de waarnemingen dichter bij de zon plaatsvinden dan de afstand tussen zon en aarde, een astronomische eenheid. Dit omdat de variaties in de zonneactiviteit dan beter waargenomen kunnen worden. De missie is onderhevig aan een aantal beperkingen. Uiterlijk in 2010 moet de lancering plaatsvinden. Tegelijkertijd dient het project, inclusief operationele kosten, binnen een budget van 400 miljoen euro te worden gerealiseerd. Ook is het van belang dat, waar mogelijk, het project door Europese bedrijven wordt volbracht aangezien ESA de opdrachtgever was van

3

deze ontwerpopdracht. Mocht de missie binnen de gestelde beperkingen mogelijk zijn, dan diende er nog gekeken te worden of de missie uit te breiden was met het observeren van zonnevlammen en CME’s in de zon-aarderichting in het EUV spectrum. Ook een onderzoek naar observatie op verschillende afstanden tot de zon, met als doel het vergroten van de wetenschappelijke diversiteit, werd onderzocht. Na analyse van de doelstellingen en gestelde eisen aan de missie zijn een aantal missieconcepten ontwikkeld. Deze concepten zijn geëvalueerd aan de hand van missiekosten, risico en de wetenschappelijke (data)opbrengst van elk van de concepten. Het uiteindelijke concept is vervolgens in meer detail uitgewerkt en waar nodig aangepast om aan alle eisen te blijven voldoen.

Het principe van zonnezeilen. [DSE 2003]

Het principe van zonnezeilen Hoewel het woord anders doet vermoeden wordt bij zonnezeilen geen gebruik gemaakt van de zonnewind, de stroom geladen deeltjes die de zon uitstoot. Een zonnezeil gebruikt zonlicht (fotonen) als bron voor de voortstuwing van een ruimtevaartuig. De voortstuwende kracht wordt verkregen door uitwisseling van de impuls van fotonen met het zonnezeil. Karakteristiek voor zonnezeilen is het gebruik van grote passieve reflectoren en de afwezigheid van energiebronnen op het ruimtevaartuig ten behoeve van de voortstuwing. Met een grote reflector (het zeil) worden fotonen, uitgezonden door de zon, opgevangen. Hierdoor oefent het zonlicht een kracht op het zeil uit. Door het invallende zonlicht vervolgens te reflecteren kan de resulterende kracht vervolgens worden verdubbeld.

Aangezien de resulterende kracht van de fotonen zeer klein is, is het van belang dat de massa van een zonnezeil ruimtevaartuig tot een minimum wordt beperkt om toch een acceptabele versnelling te verkrijgen. Zonnezeilen vereist in principe geen stuwstof, dit betekent dat de, zeer kleine, stuwkracht onbeperkt beschikbaar is zolang er fotonen op het zeil vallen. Hierin verschilt zonnezeilen van alle andere voortstuwingsmethoden in de ruimtevaart. Het is onbeperkt inzetbaar, mits de afstand tot de zon niet te groot wordt. Hierdoor is zonnezeilen uitermate geschikt voor missies die zeer veel kinetische energie vereisen, zoals missies uit het eclipticavlak en interstellaire missies. Door de onbeperkte acceleratie zijn ook exotische missies mogelijk, zoals banen waarbij de satelliet niet om een hemellichaam cirkelt maar bijvoorbeeld een elliptische beweging

Missie tijdlijn Argonaut is een missie bestaande uit twee afzonderlijke ruimtevaartuigen welke na elkaar worden gelanceerd. Beide ruimtevaartuigen zullen 11, jaar operationeel zijn. Er is 3, jaar nodig om de gewenste operationele baan te bereiken. Het eerste ruimtevaartuig zal worden

4

beschrijft in een compleet ander vlak. Door het zonlicht van een zonnezeil onder een bepaalde hoek te weerkaatsen, kan men de stuwkracht in de gewenste richting krijgen. Als men bijvoorbeeld de stuwkrachtvector in lijn met de baansnelheid oriënteert, kan men de omloopsnelheid van de satelliet vergroten of verkleinen. Dit betekent dat het dus heel eenvoudig is om naar de zon toe te bewegen: de omloopsnelheid hoeft slechts te worden verlaagd met behulp van het zonnezeil. Een beperkt aantal testmissies en studies zijn tot op heden uitgevoerd, mede omdat het uitvouwen van een zonnezeil een zeer complex maar ook cruciaal gedeelte van de missie is. Enorme zeilen (100 bij 100 meter) van flinterdun materiaal (enkele micrometers) moeten worden uitgevouwen zonder dat daar iets fout mag gaan.

gelanceerd in 2010, zodat hij aan het eind van zijn levensduur het zonnemaximum kan waarnemen. Dit is te zien in de figuur op pagina 5 over het chronologisch overzicht van de missie. Dit figuur toont de extrapolatie van de zonne-intensiteit uit historische data en de levenscycli van beide ruimtevaartuigen. De lancering van het tweede ruimte-


vaartuig zal plaatsvinden in 2016. Zo zal het maximum in de intensiteit van de processen door beide ruimtevaartuigen kunnen worden waargenomen. Omdat het maximum van de cyclus een zeer interessante periode is, zal deze overlap in operationele tijdsspanne veel wetenschappelijke resultaten met zich meebrengen. Naast de overlap van waarnemingen tijdens het maximum van activiteit is er nog een voordeel aan de keuze voor twee ruimtevaartuigen. Door de lancering van de tweede satelliet op een later tijdstip, konden de individuele ruimtevaartuigen goedkoper en lichter worden gemaakt dan wanneer een enkele satelliet dezelfde operationele levensduur zou moeten hebben. Ook biedt dit de eindgebruiker meer flexibiliteit. Het programma kan zo bijvoorbeeld halverwege stopgezet worden. Om een duidelijke verdeling van de verschillende levenscyclus stadia van Argonaut te creëren, is hij opgedeeld in vier fasen. De vier fasen zijn de baan om de aarde, de overgangsbaan richting de operationele hoogte, het opkrikken van de baan naar een polaire baan en als laatste het behouden van de operationele baan voor 11, jaar. De eerste van de vier fasen is de baan om de aarde tot het tijdstip van de ontsnapping van het gravitatieveld van de aarde. Er wordt gelanceerd vanaf lanceerbasis Baikonur met de Soyuz S/Fregat draagraket. Deze lancering zal het ruimtevaartuig in een parkeerbaan brengen van waaruit een ontsnappingsbaan kan worden bereikt. Fase twee gaat in bij de ontsnapping uit het gravitatieveld van de aarde en stopt als de gewenste hoogte (0,48 AU) is bereikt boven de zon. De gekozen ontsnappingsbaan resulteert in een elliptische baan om de zon met een perihelium hoger dan de gewenste operationele hoogte. De transferfase is de eerste fase waar het zonnezeil in werking treedt. Het zeil wordt hier gebruikt om een kracht tegengesteld aan de bewegingsrichting te verkrijgen waardoor een het ruimtevaartuig afremt, zodat het tot een perihelium van 0,48 AU komt en vanaf dit perihelium een circulaire baan gaat beschrijven. De besturing van het zeil in deze fase luistert zeer nauw en vindt plaats via een iteratief proces, waarbij continu aanpassingen en correcties nodig zijn.


In de derde fase zal de inclinatie van de circulaire baan worden opgekrikt tot 90 graden ten opzichte van de evenaar van de zon. Omdat er vanuit de lanceerinclinatie al een bepaalde winst is geboekt en omdat het eclipticavlak niet overeenkomt met de evenaar van de zon, hoeft niet de gehele 90 graden te worden opgekrikt. Dit opkrikken is mogelijk wanneer het zeil op zodanige wijze wordt gepositioneerd, dat de resulterende kracht loodrecht op de bewegingsrichting staat. Met het beoogde zeil zal per omwenteling een inclinatiewinst worden geboekt van ongeveer acht graden. Deze prestatie is zeer afhankelijk van de technologische ontwikkelingen op het gebied van ultradunne zeilmaterialen.

Missie tijdlijn. [DSE 2003]

De vierde fase is de operationele baan rond de zon. Aan het begin van deze fase zal het zeil worden afgeworpen, waardoor mogelijke obstructie van antennes en instrumenten wordt vermeden. Dit betekent dat de precessie van de klimmende knoop van de baan en dus de vorm van de ground track van het ruimtevaartuig volledig worden bepaald door de rotatie van de zon om haar eigen as. Ook risicofactoren spelen een rol in de beslissing het zeil af te werpen, omdat de beoogde materialen niet getest zijn op een missieduur van langer dan vijf jaren. Met de ‘natuurlijk’ gegenereerde rotatie zal het ruimtevaartuig in een periode van vijf jaren twee à drie keer op ongeveer hetzelfde punt terugkomen. De verworven data is een goed uitgangspunt voor het modelleren van bijvoorbeeld het magnetisch veld. De lancering van Argonaut missie moet uiterlijk plaats vinden in 2010. Omdat het onge-

5

Observatie ground track. [DSE 2003]

veer vier jaren duurt voordat de satelliet zich in de correcte baan om de zon bevindt, kunnen de observaties beginnen in 2014 en dit is tijdens een minimum in de zonnecyclus.

Satelliet lay-out Lay-out satelliet. [DSE 2003]

Argonaut bevat een drietal instrumenten om de wetenschappelijke doelstellingen te

realiseren. Een magnetometer observeert het zonmagnetisch veld in drie componenten. De baan van Argonaut om de zon maakt het mogelijk om het magnetisch veld in drie dimensies waar te nemen. Om de stabiliteit van dit instrument te garanderen gedurende de gehele levensduur wordt het gekalibreerd met behulp van een helium-scalar magnetometer. De emissies van de zon worden geobserveerd door de PARADE (Particle Radiation Detector). Dit instrument detecteert geladen deeltjes als elektronen, protonen en zwaardere deeltjes in verschillende energieniveaus. Een Cassegrain telescoop gecombineerd met een traliespectrometer wordt gebruikt om de zonnevlammen en CME’s te observeren in het EUV deel van het spectrum. Om extreme warmteontwikkeling in het instrument te vermijden, worden verschillende aluminiumfilters toegepast die infrarood en zichtbaar licht tegenhouden. Een vierkant zonnezeil van 150 bij 150 meter met een dikte van drie micrometer wordt gebruikt om de satelliet voort te stuwen. Het zeil bestaat uit een Kapton substraat, een reflecterende coating van aluminium en een laag chromium die zorgt voor de warmteafvoer via straling. Het zonnezeil wordt ondersteund door een viertal masten, die het zeil verdelen in vier driehoekige delen.

6


Deze lichtgewicht constructies van 106 meter lengte vormen in opgeklapte toestand een soort spoel die door middel van de in de mast aanwezige veerenergie kan worden uitgeklapt tot zijn uiteindelijke lengte. Deze zogenaamde Continuous Longeron Coilable Booms (CLCBs) zorgen voor het uitvouwen van het zonnezeil, geven vorm aan het zeil en brengen de krachten op het zeil over op de satelliet. Aan het begin van de missie wordt het zeil gelanceerd als onderdeel van het ruimtevaartuig. Het inpakken van het zeil zal zware eisen met zich meebrengen ten opzichte van de sterkte en het volume van het ingepakte zeil. Dan zijn er de belastingen welke vrijkomen tijdens de lancering, ook deze mogen het zeil niet schaden. Met behulp van een speciale vouwtechniek, ‘frog-leg folding’, kan het zeil worden opgevouwen tot een volume van 0,1 kubieke meter. Aan het begin van de transferfase, net na het ontsnappen uit het gravitatieveld van de aarde, wordt het zeil uitgevouwen. Het slagen van deze fase is uiteraard van zeer groot belang voor het behalen van de beoogde baan om de zon. Het deels mislukken van het uitvouwen betekent al een zo goed als verloren missie. Het uitvouwen van het zeil mag als het meest cruciale en risicovolle aspect van de missie worden beschouwd. Het uitvouwen va het zeil zal gebeuren door het uitschuiven van de vier CLCBs. Vervolgens zorgt het zeil voor het bereiken van de gewenste circulaire baan om de zon vanuit de initiële elliptische baan. Door het complexe karakter van de besturing zal dit voor de zeilpositionering de zwaarste eisen met zich meebrengen. Het zeil wordt gebruikt om geleidelijk de snelheid van het ruimtevaartuig te verminderen en uiteindelijk een stabiele circulaire baan om de zon te bereiken. Hierna wordt het zeil gebruikt om de inclinatie te verhogen. Met conventionele voorstuwingsmethoden is dit vrijwel onmogelijk omdat de enorme snelheidsveranderingen te grote hoeveelheden stuwstof zouden vereisen. Een zonnezeil is hier in het voordeel vanwege zijn ongelimiteerde acceleratie. Als uiteindelijk de gewenste inclinatie is bereikt, wordt het zonnezeil afgeworpen, zodanig dat het losse zeil de satellietbus niet kan hinderen tijdens de wetenschappelijke fase van de missie.


De standregeling van het ruimtevaartuig wordt bestuurd door een viertal driehoekige besturingsvanen die aan de uiteinden van de masten zijn bevestigd. In feite zijn dit vier kleine zonnezeiltjes die onafhankelijk van elkaar zijn te roteren, waardoor het zonnezeil in iedere mogelijke stand is te manoeuvreren. Contact met de aarde voor dataoverdracht en commando’s wordt verzorgd door een 65 cm diameter parabolische antenne opererend op de Ka-band frequentie. Twee galliumarseen zonnepanelen met een totale oppervlakte van 2,1 m2 voorzien de satelliet van stroom, die zonodig tijdelijk wordt opgeslagen in lithium-ion accu’s.

Subsystemen

Missie geometrie. [DSE 2003]

Kosten- en massaverdeling voor subsystemen. [DSE 2003]

Indicatieve Kosten (M €)

Massa (kg)

Standregeling en besturing Communicatie en computers Instrumentatie Grondsegment Lanceervoertuig Zonnezeilconstructie Stroomvoorziening Stralingsschild Satellietconstructie Warmtehuishouding Marge

8.0 8.7 22.5 110.2 73.0 72.0 1.5 0.2 4.6 1.8 60.8

16.8 22.5 15.0 n.v.t. n.v.t. 181.0 16.0 11.2 21.0 6.0 36.2

Totaal

363,3

325,7

7

Conclusie Uiteindelijk voldeed het eindontwerp aan alle ontwerpeisen binnen de gegeven beperkingen. Bovendien is het Argonaut ontwerp in staat om EUV observaties van de zon te maken in het aarde-zon vlak, iets wat nog niet eerder

Zonnecyclus Door nauwkeurige bestudering van de zonneactiviteit (in het bijzonder zonnevlekken, welke zichtbaar zijn door telescopen) in de afgelopen paar honderd jaren, hebben wetenschappers een consistente cyclus in de activiteit van de zon ontdekt. De activiteit van de zon (zoals zonnevlekken, -vlammen, en –stormen) doorloopt een elfjarige zonnecyclus van minimale naar maximale activiteit. Iedere elf jaren verwisselen de polen van het zonmagnetisme van plaats. Na 22 jaren zijn de polen weer in hun uitgangspositie, waarmee een volle magnetische zonnecyclus is doorlopen. Fluctuaties in het zonmagnetisch veld, plasma-emissies, zonnevlammen of veranderingen in het aantal zonnevlekken kunnen een grote invloed hebben op natuurlijke

mogelijk was. Zonnezeilen maken weliswaar een groot aantal nieuwe ruimtemissies mogelijk, maar voordat er grote doorbraken komen, zal er veel technologie ontwikkeld moeten worden. Met name op het gebied van het zeilmateriaal en de masttechnologie zijn grote ontwikkelingen noodzakelijk.

processen op aarde en zijn daarom belangrijk om te observeren. Om het verloop van de cyclus te achterhalen bepalen astronomen dagelijks het gemiddelde Wolfgetal (waarde van een telmethode voor zonnevlekken van Johann Rudolf Wolf in 1848) van waarnemingen vanuit verschillende observatoria. Van deze gegevens wordt dan een zonnevlek grafiek geconstrueerd. Het volgende zonnemaximum zal volgens de laatste voorspellingen optreden in 2011. Coronal mass ejections (CME) zijn enorme hoeveelheden gas die door de zon worden uitgestoten langs magnetische veldlijnen van de zon. Hoewel de corona van de zon al vele eeuwen tijdens zonsverduisteringen wordt geobserveerd, werden CME’s pas ontdekt in het ruimtevaarttijdperk. Een

CME verstoort de zonnewind en kan planeten overladen met een bombardement van geladen deeltjes. CME’s treden vaak op tegelijkertijd met zonnevlammen maar ze kunnen ook als losstaand fenomeen optreden. De frequentie van CME’s varieert met de zonnevlekcyclus. Bij een minimum treedt er ongeveer een CME per week op, bij een maximum wel drie per dag. Zonnevlammen zijn enorme explosies aan de oppervlakte van de zon. In slechts een paar minuten tijd wordt materie verhit tot vele miljoenen graden Celsius. Hierbij komt evenveel energie vrij als bij een explosie van een miljard megaton TNT. Zonnevlammen vinden vaak plaats in de nabijheid van zonnevlekken, op de grens tussen tegengestelde magnetische gebieden op het zonneoppervlak.

Zonnecyclus. [NOAA]

8


Toepassingen van Micro Systeem Technologie in de ruimtevaart Ing. A.T. Hogedoorn en Ir. M. Rijkeboer TNO Prins Maurits Laboratorium

Micro Systeem Technologie (MST) is een technologie waarbij miniaturisering van technieken niet alleen wordt bereikt door het gebruik van micro-elektronica, maar er wordt tevens gebruik gemaakt van micromechanica. De toepassingen van MST systemen beginnen steeds verder door te dringen in het gewone leven. Nu de technologieën verder worden ontwikkeld en steeds bredere toepassingsgebieden krijgen, wordt er ook in de ruimtevaartwereld gekeken naar Micro Systeem Technologie. Welk voordeel biedt deze Micro Systeem Technologie in de ruimtevaart en welke toepassingsgebieden zijn er? Dit artikel geeft een overzicht van MST activiteiten van het TNO Prins Maurits Laboratorium op het gebied van ruimtevaart.

Wat is Micro Systeem Technologie? Microtechnologie is de techniek die het mogelijk maakt structuren en componenten te fabriceren met een grootte van slechts enkele micrometers. De twee constructieve technieken van microtechnologie zijn: • Micro-elektronica: het produceren van elektronische circuits op micro niveau (bijvoorbeeld silicium chips). • Micromechanica: het produceren van structuren en bewegende delen bestaande uit microcomponenten. Een van de hoofddoelen van de microtechnologie is om micro-elektronische circuits te integreren in micromechanische structuren. Hierdoor ontstaan compleet geïntegreerde systemen die microsystemen worden genoemd. In de literatuur worden twee benamingen voor microsystemen vaak door elkaar gebruikt: MST en MEMS. MEMS staat voor Micro ElectroMechanical Systems en wordt specifiek gebruikt voor systemen met mechanische componenten. MST omvat echter ook micro-optische systemen, chemische microsensoren etc. Omdat dit artikel een zo breed mogelijk beeld van de technologie probeert te geven, wordt gebruik gemaakt van de benaming MST. In de afgelopen jaren is MST in opkomst gekomen, maar er is nog geen algemeen


geaccepteerde definitie voor MST. Daarbij zijn er voor microsystemen geen algemeen geldende regels over de dimensiegrootte waaraan deze moeten voldoen. De meeste MST onderzoekers karakteriseren een microsysteem als de integratie van geminiaturiseerde sensoren, actuatoren en signaal verwerkingseenheden, die er voor zorgen dat het gehele systeem kan observeren, beslissen en reageren. MST kan dus worden gedefinieerd als een functionele integratie van niet alleen mechanische, elektronische en optische elementen, maar ook elk ander functioneel element, gebruik makend van MST technieken.

TNO Prins Maurits Laboratorium TNO-PML is een van de 15 instituten van TNO, de Nederlandse organisatie voor toegepast natuurwetenschappelijk onderzoek. Onderzoek bij TNO-PML richt zich vooral op het gebied van bescherming van personen en producten tegen extremen en extreme omgevingen. Hierbij kan gedacht worden aan bescherming tegen explosies, toxische stoffen en hete gassen. De afdeling rakettechnologie richt zich onder andere op technologische toepassingen in de ruimtevaart, de ruimte is ook een extreme omgeving. De ruimtevaartactiviteiten van TNO-PML zijn gecentreerd rond de ontwikkeling van nieuwe stuwstoffen, gasgeneratoren, ontstekers,

9

hete structuren en kleine voortstuwingsystemen. Op dit moment wordt gekeken in hoeverre het toepassen van MST deze systemen nog verder kan verbeteren, hierbij wordt samengewerkt met verschillende partners. Op het gebied van MST in de ruimtevaart wordt op dit moment binnen TNO-PML onderzoek gedaan binnen drie hoofdgebieden: • Analyse van microverbranding en warmteoverdracht in microraketmotoren; • Ontwikkeling van microgasgeneratoren; • Gebruik van microsensoren in levensduurbewaking van (ruimtevaart)systemen.

Analyse van microverbranding en warmteoverdracht in microraketmotoren In het kader van verschillende nationale en ESA-programma’s zijn er warmteoverdrachtanalyses uitgevoerd op diverse ruimtevaartsystemen. Hierbij kan gedacht worden aan de Vinci ontsteker (de ontsteker voor de derde trap van de Ariane V) en kleine waterstof-zuurstof stuwraketten. In het small thruster programma zijn de gebruikte modellen gevalideerd, waarbij gebruik is gemaakt van testgegevens en CFD-berekeningen (deze Computational Fluid Dynamics berekeningen zijn uitgevoerd in samenwerking met TNO-TPD). Tevens is er een studie uitgevoerd naar aanleiding van een opdracht voor het Nederlands Instituut voor Luchten Ruimtevaart (NIVR) om de mogelijkheden te onderzoeken voor het gebruik van deze CFD en thermische analysemodellen voor raketmotoren met een diameter van de verbrandingskamer van enkele centimeters. Het resultaat van deze studie was dat onder bepaalde condities deze modellen kunnen worden toegepast. De gebruikte modellen konden bij deze kleine diameters nog steeds de werkelijke situatie voorspellen. De analyses die zijn uitgevoerd, behelzen injectie en menging, CFD verbrandingsanalyse en warmteanalyse van een stuwraket met koeling.

Microverbrandingskamer, ontwikkeld door MIT. [TNO-PML]

10

Een van de modellen, ontwikkeld in de NIVR studie, is een computermodel dat in staat is de doorwarming van een structuur te voor-

spellen die verhit wordt door stromend heet gas. Tevens is er in dit model een mogelijkheid gecreëerd om een koelend effect van koel gas door een koel kanaal te simuleren. Het model is geverifieerd met behulp van testen die zijn uitgevoerd met een vaste stuwstof raketmotor.

Ontwikkeling van microgasgeneratoren Activiteiten op het gebied van gasgeneratoren hebben een lange geschiedenis bij TNO-PML. In de jaren tachtig is de Vulcain Turbo Pump Starter (TPS) ontwikkeld. In deze TPS is een nieuwe, speciaal daarvoor ontwikkelde, stuwstof gebruikt die een relatief koel gas produceerde. Aan het eind van de jaren negentig is TNO-PML gestart met de evaluatie en ontwikkeling van de koelgasgenerator technologie en dat is op dit moment een van de hoofdontwikkelingsgebieden. Deze koelgasgeneratoren kunnen gassen leveren op kamertemperatuur. De gassen die geleverd kunnen worden, zijn stikstof, dit is al operationeel, en zuurstof, methaan en waterstof die nog in ontwikkeling zijn. Naast het genereren van koel en puur gas is een ander groot voordeel de lange opslagtijd zonder onderhoud. Doordat het gas is opgeslagen in vaste vorm is het niet nodig om de gasgeneratoren op druk te houden. Hierdoor kunnen lange opslagtijden gerealiseerd worden zonder dat tussentijdse controle op lekkage nodig is. Naast de lange opslagtijden kan een breed scala aan gewenste massastromen en drukken geleverd worden. Vanwege deze unieke eigenschappen zijn koelgasgeneratoren zeer interessant voor verschillende ruimtevaarttoepassingen. De koelgasgeneratoren zijn ook onderwerp van studie geweest voor het gebruik in ruimtevaarttoepassingen in een ESA studie. Deze studie is door TNO uitgevoerd in samenwerking met Bradford Engineering. In deze studie is een selectie van toepassingen bedacht, waarbij de toepassing in een kleine satelliet uiteindelijk is uitgekozen om de technologie verder uit te werken. Het systeem dat hiervoor is ontworpen is een hervulbare stikstof stuwstoftank voor Nano-


Micro koelgasgenerator voor een hervulbaar tanksysteem. [TNO-PML]

sat. In dit systeem is gebruik gemaakt van 12 koelgasgeneratoren. Bijgaande figuur toont de gasgeneratoren, deze zijn tegenover elkaar geplaatst. De gasgeneratoren opereren sequentieel, de eerste gasgenerator vult de stuwstoftank, wanneer al dit gas is verbruikt, vult de tweede gasgenerator de tank enz. Het grote voordeel van het systeem is, dat het ruim binnen het gestelde volume valt met dimensies van 70 x 120 x 20 mm. Bovendien kan het systeem een druk leve-

ren van tien bar, waarbij de geproduceerde hoeveelheid gas 3, keer groter is dan bij conventionele gasopslag. De massa van het systeem is slechts 150 gram. In bijgaande grafiek is de druk uitgezet tegen de tijd, gemaakt gedurende testen van de micro-koelgasgenerator. De druk is aan de binnenzijde van de hervulbare tank gemeten. Deze tank werd sequentieel gevuld met behulp van 4 koele gasgeneratoren.

Drukprofiel binnenin de hervulbare tank van het micro-koelgasgenerator systeem. [TNO-PML]


11

In de zomer van 2003 zijn verschillende testseries met succes uitgevoerd met deze micro-koelgasgenerator. De gebruikte technologie is nu klaar voor toepassingen in kleine satellieten. Andere toepassingen zijn bijvoorbeeld opblaasbare structuren, bi-propellant systemen en brandstofcellen.

Gebruik van microsensoren in levensduurbewaking van (ruimtevaart)systemen In raketvoortstuwing is het gebruik van sensoren slechts een van de toepassingen die door miniaturisering een voordeel kan behalen. Sensoren kunnen worden toegepast voor de levensduurbewaking van vaste stuwstof raketmotoren. Ook kan gedacht worden aan conditiebewaking van ontstekers en stuwraketten. De sensoren kunnen ook gebruikt worden voor metingen tijdens rakettesten. Miniaturisering van deze sensoren kan de volgende voordelen bieden: • Microsensoren kunnen worden geplaatst binnenin een systeem, vanwege hun kleine afmetingen; • Microsensoren kunnen een completer beeld geven van het systeem dan huidige sensoren door middel van gelijktijdige metingen op verschillende locaties; • Autonome microsensoren, die zijn voorzien van draadloze communicatie, kunnen op elke locatie in het systeem worden geplaatst zonder draden.

TNO-PML heeft uitgebreide kennis van levensduurbewaking en het voorspellen van de resterende levensduur van vaste stuwstof raketmotoren. In dit kader heeft TNO-PML materiaal-spanningsmetingen verricht aan de stuwstof in vaste stuwstof raketmotoren en zijn er metingen gedaan om de veranderingen als gevolg van veroudering in de chemische samenstelling van polymeren (zoals stuwstoffen) te bepalen. De grafiek in bijgaande figuur laat de relatie zien tussen de gemeten temperatuur van de stuwstof en de hoeveelheid stabilisator in de stuwstof. De hoeveelheid stabilisator is een goede indicator voor de resterende levensduur van het projectiel. Een kleine vaste stuwstof raketmotor is gebruikt als demonstratie model (zie nevenstaande figuren). Commercieel verkrijgbare microsensoren zijn gebruikt en ingegoten in de vaste stuwstof raketmotor. Deze microsensoren meten de temperatuur, interne mechanische spanningen en chemische samenstelling (stabilisator, ontbindingsproducten en O2). Het nadeel van deze microsensoren is dat ze zijn voorzien van draden (voor communicatie en voeding). Deze draden moeten door de mantel van de raketmotor geleid worden wat lokaal voor een ongewenste verzwakking van de mantel zorgt. Het gebruik van draadloze sensoren zou hierin een uitkomst bieden. De resulta-

Voorbeeld van gemeten data voor de levensduur bepaling van een vaste stuwstof raket. [TNO-PML]

12


ten van de uitgevoerde testen zijn veelbelovend. De demonstratie raketmotor heeft een programma doorlopen waarbij temperaturen en spanningen zijn gemeten. De eerste resultaten laten zien dat door het meten van temperaturen en spanningen binnen in de raketmotor een levensduurvoorspelling kan worden gemaakt.

Lopende projecten TNO-PML Samen met andere TNO instituten (TNOindustrie, TNO-TPD en TNO-FEL) is TNO-PML bezig met de ontwikkeling van een microsysteemsensor in het NIMST (Nieuw Initiatief Micro Systeem Technologie) project. Kenmerken van deze microsysteemsensor zijn de draadloze communicatie en energievoorziening die zijn geïntegreerd in een sensor die niet groter is dan 55 x 24 x 6 mm. De sensor is geschikt voor zowel temperatuurmetingen als drukmetingen. De toepassing van deze microsysteemsensor ligt in de levensduurbewaking van zowel vaste als vloeibare stuwstof raketten. De ruimtevaarttoepassingen van deze sensoren worden verder onderzocht in het Nederlandse MicroNed programma. Het testen van een demonstratiemodel van deze

sensor is gepland in 2004. Binnen het NIMST project is TNO-PML verantwoordelijk voor de toepassingen in vaste stuwstof raketmotoren. Hierbij levert TNO-PML de specificaties en ondersteuning voor het ontwerp van de microsensor. Ook de testen zullen bij TNOPML plaatsvinden.

Schematische weergave van de demonstratie raketmotor, die gebruikt is om verouderingsprocessen te bestuderen met verschillende, bestaande microsensoren. [TNO-PML]

Een ander project dat op dit moment wordt uitgevoerd bij TNO-PML is de bi-propellant microturbinemotor ontwikkeling voor ESA. In dit project is eerst de technologie ontwikkeld, vervolgens is een mono-propellant motor ontwikkeld en hierna een bi-propellant door

Demonstratie raketmotor, uitgerust met spanning-, O2- en temperatuursensoren en Fibre Braggs (die eveneens temperatuur en stress kunnen meten). [TNO-PML]


13

MEMS

RF switch

Sensor 1 Processing & opslag

Modulatie zender / ontvanger

Rectenna

Interrogator

Sensor 2 Sensor modulariteit

Power management & energie opslag

Packaging Interconnect Assembly damage NIMST systeem concept van een autonome draadloze sensor die voor conditiebewaking geplaatst kan worden in een raketmotor. [TNO-PML]

Besturing & Dataverwerking

een turbopomp gevoede motor. In dit project wordt samengewerkt met Qinetiq, SSTL en de Universiteit van Upsala. TNO-PML voert de verbrandingsanalyse, de warmteoverdracht berekeningen en de turbine analyse uit. TNO-PML levert eveneens ondersteuning bij het systeemontwerp.

Conclusie Bij TNO-PML wordt onderzoek gedaan naar de nieuwe ontwikkelingen op het gebied van MST. In het bijzonder wordt onderzoek gedaan op het gebied van ruimtevaart waarbij gekeken kan worden hoe MST kan bijdragen in een beter functioneren van ruimtevaartsystemen. Dit wordt gedaan in de vorm van MST spin-off, – hierbij kan de microtechnologie een bestaand systeem verbeteren (bijvoorbeeld op het gebied van levensduurbewaking) – maar ook op het gebied van spin-in waarbij nieuwe microtechnologieën ontwikkeld worden aan de hand van modellen (zoals CFD). Ook het verkleinen van technologieën, zodat deze toegepast kunnen worden in microsystemen en microcomponenten (zoals microkoelgasgeneratoren) behoort tot de ontwikkelingsen onderzoeksgebieden van TNO-PML. Naast de ontwikkelingen die beschreven zijn in dit artikel zijn de volgende ontwikkelingen nu al gaande of mogelijk in de nabije toekomst: • Sensortechnologie ontwikkeling voor de levensduurbewaking van militaire raket-

14

•

•

•

•

ten. Deze technologie is direct over te nemen op het gebied van vaste stuwstof raketmotoren in ruimtevaart toepassingen. Microraketmotoren met vaste HNF stuwstof en geavanceerde vloeibare mono-propellant is op dit moment in ontwikkeling. Deze stuwstoffen leveren betere prestaties in microvoortstuwingsystemen. Toepassen van autonome sensoren in satellieten. Vooral de grootte van de kabelbomen van sensoren vormen steeds meer een beperkende factor. Het draadloze autonome sensorsysteem kan hierin zeker uitkomst bieden, vooral bij de integratie in kleine satellieten. Het gebruik van micro heet- of koelgasgeneratoren, die gassen kunnen produceren voor het gebruik in kleine satellieten. Voor toekomstige lanceervoertuigen zal het gebied van levensduurbewaking om kosten te besparen steeds belangrijker worden. Autonome sensoren vormen een ontwikkeling die hierin een belangrijke bijdrage gaat krijgen vanwege de efficiëntie, lage massa en flexibele inzet.

Deze ontwikkelingen kunnen binnenkort van start gaan, waarbij het zeker is dat ze zullen leiden tot nieuwe toepassingen en ontwikkelingen. Het is de verwachting dat binnen afzienbare tijd Micro Systeem Technologie een geïntegreerd onderdeel is van vele ruimtevaarttoepassingen.


ISS Commercialisatie Verkoop van Ruimte en Tijd Michel van Pelt en Stella Tkatchova

Het ISS is er niet alleen bedoeld om puur wetenschappelijke experimenten in te kunnen uitvoeren en om te leren langdurig in de ruimte te leven. Het moet ook aan bedrijven en andere particuliere instellingen mogelijkheden gaan bieden. Ruimte en tijd aan boord van het ruimtestation moet verkocht gaan worden. Bedrijven krijgen hiermee toegang tot de faciliteiten aan boord van het ruimtestation terwijl de inkomsten moeten helpen het ISS in bedrijf te houden. Leidt dit tot de commercialisatie van de bemande ruimtevaart?

Ruimtestation te huur In sciencefiction boeken wordt een toekomst voorspeld waarin commerciële ruimtefabrieken exotische materialen produceren in het vacuüm en de gewichtloosheid van de ruimte. Nieuwe legeringen en zuivere kristallen worden door ruimtekolonisten geruild met van de aarde afkomstige producten, uit maanmijnen worden kostbare delfstoffen gewonnen, en ijs van de zuidpool van de maan wordt ontleedt tot raketstuwstof voor de handelsvloot. Enorme ruimteschepen brengen complete asteroïden naar de thuisplaneet, alwaar ze worden omgesmolten voor de productie van nog meer ruimteschepen, vliegende auto’s, huishoudrobots en koekenpannen. Tot nu toe kost bemande ruimtevaart echter alleen nog maar geld. Veel geld. De Russen schoten wat televisiereclames aan boord van hun Mir station met behulp van een enorm opblaasbaar colablik, ruimtepizza en lijmsticks, en wisten twee tickets naar het ISS te verkopen aan rijke ruimtetoeristen. De Russische ruimtevaart kan hiermee snel geld verdienen om zichzelf in leven houden in de voor Rusland slechte economische tijden, maar goede planning voor de lange termijn zit er niet achter. De commerciële exploitatie van de specifieke wetenschappelijke en industriële mogelijkheden van de bemande ruimtevaart begint echter nu pas op gang te komen. Een van de bestaansredenen voor het ISS is mogelijkheden te bieden aan bedrijven


die de faciliteiten van het station willen gebruiken voor de ontwikkeling van nieuwe materialen en producten, en het verbeteren van allerlei biologische and fysische processen. Het plan is het ruimtestation hiervoor te opereren als een industrieel laboratorium, waarbij experimentruimte en onderzoekstijd commercieel beschikbaar worden gemaakt. De ruimtevaartorganisaties die deelnemen aan het ISS project hebben ieder recht op gebruik van de onderzoeksfaciliteiten aan boord. Dit recht is verdeeld naar ratio van de deelname aan het ISS project, ofwel hoeveel geld iedere organisatie in het ruimtestation heeft geïnvesteerd. ESA speelt een behoorlijke rol in het ISS project. Deze Europese ruimtevaartorganisatie levert een aantal cruciale onderdelen en elementen, waarvan het vrachtvoertuig ATV (Automated Transport Vehicle) en de Columbus laboratoriummodule de belangrijksten zijn. In ruil hiervoor heeft ESA recht op een groot gedeelte van de experimentruimte en onderzoekstijd die o.a. in de nog te lanceren Columbus beschikbaar zal komen. ESA is van plan 30% hiervan commercieel te exploiteren.

Columbus ESA’s Columbus laboratoriummodule is een laboratorium dat is uitgerust om experimenten te doen die alleen in de gewichtloze omstandigheden van het ISS kunnen worden uitgevoerd. De faciliteiten maken het mogelijk onderzoek te doen op het gebied van

15

Columbus facilities. [ESA]

biologie, menselijke fysiologie, kristalgroei, metaalkunde, fysische scheikunde, verbrandingsprocessen en het gedrag van gassen en vloeistoffen. Voor de wetenschappelijke experimenten zijn verschillende accommodatie mogelijkheden beschikbaar. Zo is er het European Drawer Rack (EDR), waarin experimenten in gestandaardiseerde ISS Lockers (kasten) en/ of in International Sub-rack Interface Standard (ISIS) laden kunnen worden geplaatst. Via deze faciliteiten krijgen de experimenten de benodigde elektriciteit, datalinks en koeling. Onderzoek dat veel directe interactie tussen wetenschappers op de grond, de astronauten en het experiment vereist, zal worden uitgevoerd in het Fluid Science Laboratory (FSL), Biolab, het Material Science Laboratory (MSL) en het European Physiology Module (EPM). Zoals de namen aangeven, zal in het FSL onderzoek naar vloeistoffen en gassen worden gedaan, in Biolab allerlei biologisch en biochemisch onderzoek, in het MSL materiaalkundige experimenten en in het EPM onderzoek naar de invloed van het verblijf in de ruimte op het menselijk lichaam.

Mogelijkheden voor bedrijven De mogelijkheden die Columbus biedt, zal op commerciële basis beschikbaar komen voor niet-ruimtevaartbedrijven die hun

16

eigen experimenten in het ISS willen laten uitvoeren. Gedacht wordt aan bedrijven met innovatieve ideeën op bijvoorbeeld het gebied van het voorkomen van botafbraak bij bejaarden (botafbraak vind ook bij astronauten in gewichtloosheid plaats), het prepareren van minuscule capsules voor medicijnen en de uitvinding van nieuwe materialen voor allerlei toepassingen. Andere mogelijkheden zijn de marketing van op aanvraag door astronauten genomen aardobservatiefoto’s, het maken van documentaires of zelfs filmscènes in gewichtloosheid en het sponsoren van onderzoek als onderdeel van een reclamecampagne. Deze toepassingen vormen de zogenaamde Emerging Markets, ofwel nieuwe groeimarkten, die het hoofddoel van de commerciële plannen van ESA vormt. Met het in gang zetten van het commercialisatie proces hoopt ESA innovatieve manieren te vinden om de mogelijkheden van het ISS te exploiteren en een uniek netwerk op te bouwen tussen de ruimtevaartindustrie en niet-ruimtevaartbedrijven. Dit moet de Europese industrie een voorsprong geven op de wereldmarkt voor producten en technologie gebaseerd op onderzoek aan boord van het ISS. De creatie van een ISS merk voor producten als beter mengende verf, nieuwe medicijnen en efficiëntere verbrandingsmotoren die aan boord van het ISS zijn ontwikkeld, is een mogelijkheid die al door ESA in


gang is gezet. Daarnaast hoopt men dat de opbrengsten groot genoeg zullen zijn om de hoeveelheid belastinggeld dat moet worden gebruikt om het station in bedrijf te houden, verlaagd kan worden. ESA is niet de enige ISS partner die een gedeelte van haar gebruiksrecht commercieel gaat verhandelen. NASA is net als ESA van plan 30% van haar recht op gebruik van de ISS faciliteiten voor geld beschikbaar te stellen, terwijl de Canadese ruimtevaartorganisatie CSA maar liefst 50% hoopt te verkopen.

De rol van ESA Al deze commercialisatie plannen voor het ISS vereisen afspraken tussen de ISS partners. Er moet bijvoorbeeld geregeld worden wat voor soort voorstellen voorrang krijgt en wat voor soort experimenten niet uitgevoerd mag worden, hoe de handelswaar zoals astronaut uren, aantal kilogrammen en hoeveelheden data gepromoot en verkocht dient te worden en hoe de eigendomsrechten van de klanten zullen worden gedefinieerd. Internationale regels moeten eerlijke concurrentie tussen de organisaties mogelijk maken. ESA vind dat hierbij marktkrachten een grotere rol moeten spelen dan politieke krachten omdat anders de commercialisatie van de bemande ruimtevaart geen succes kan worden. Zo zullen de patentrechten op een

bepaald product of proces dat aan boord van het ISS wordt ontwikkeld, volledig worden toegekend aan het bedrijf dat voor het experiment heeft betaald. Aangezien de commercialisatie van de bemande ruimtevaart nog in de kinderschoenen staat, zal de rol van ESA in het begin er vooral een zijn van promotor. De industrie in Europa, en dan vooral die buiten de ruimtevaart, moet bekend worden gemaakt met de mogelijkheden die het ISS hen biedt. Bedrijven die daadwerkelijk onderzoek willen gaan doen, worden vervolgens door ESA en haar industriële ISS partners bijgestaan tijdens het proces van voorstellen, testen, kwalificeren en opereren aan boord van het station. Vooral voor niet-ruimtevaartbedrijven zullen de zware kwaliteits- en veiligheidseisen van de bemande ruimtevaart mogelijk problemen geven. Op den duur, als het proces zeer succesvol verloopt en het ISS nieuwe markten creëert die zichzelf in leven kunnen houden, kan ESA haar rol terugbrengen tot die van algemeen manager van de faciliteiten. Dan zal de commercialisatie van de ruimte een nieuwe weg inslaan en er een einde komen aan de puur door overheden georganiseerde en betaalde bemande ruimtevaart. Commerciële bedrijven zullen dan meer en meer gebruik kunnen maken van bemande ruimtevaart en nieuwe mogelijkheden ontdekken. De tijd zal leren in hoeverre dit scenario werkelijkheid wordt.

Commercialisatie van de ruimte. [Van Pelt/Tkatchova]

Markt classificatie

Markt segment

Voorbeelden van toepassingen

Onderzoek & Ontwikkeling

• • • • •

Biotechnologie Gezondheid/Medicijnen Voedsel Milieu Nieuwe materialen

• • • • • • • •

Groeimarkten

• • • •

Sponsoring Producten Educatie/Edutainment Media service

• Sponsoring van experimenten in het ISS • Waardevermeerdering van producten d.m.v. een Space Proved label • Opnamen van gewichtloosheideffecten en de aarde.

Infrastructuur

• Communicatieverbetering • Accurate tijddistributie • Aardobservatie


Celmanipulatie Botontkalking Biomedicijnen Microcapsules Ontwikkeling en testen van medische apparatuur Ontwikkeling en testen van fitnessapparatuur Milieubescherming Ontwikkeling van nieuwe materialen, producten en processen.

• Ontvangen en doorsturen van e-mail • Uitzenden van exact tijdsignaal • Herhaalde opnames van plaatsen op aarde.

17

Messenger op weg naar Mercurius Dr. J.J. Blom

De nieuwe NASA missie Messenger (MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry, and Ranging) op weg naar de planeet Mercurius wordt op de officiële webpagina aangeprezen als de “sleutel tot de evolutie van aardse planeten”. Waarom is dat zo? Welke informatie kunnen astronomen verkrijgen over de evolutie van ons eigen aarde door bestudering van de planeet die het dichtst bij de zon staat en er zo anders uitziet?

Hoge Dichtheid Een opvallend kenmerk van Mercurius is dat deze planeet een relatief hoge dichtheid heeft, vergeleken met andere planeten met een vast oppervlak (de zogenaamde aardse planeten). Bijna tweederde deel van Mercurius bestaat uit een metaalrijke kern, de rest bestaat uit een mantel van lichtere gesteenten (magnesium- en ijzersilicaten). Bij de aarde beslaat de kern slechts een derde van de massa en ook Venus en Mars hebben een kleinere kern. De grotere en zwaardere kern van Mercurius kan op verschillende manieren worden verklaard. De kern/mantel verhouding kan direct bij de vorming van de planeet al vastgelegd zijn, maar misschien is Mercurius in een latere fase gestript van een deel van de lichtere mantel. Bijvoorbeeld door een catastrofale botsing, of wegens verdamping door een zeer hete jonge zon. Door de mix van gesteenten aan het oppervlak te bepalen zouden we wellicht kunnen achterhalen wat de oorzaak precies geweest is. Messenger zal met Röntgen- en gammaspectrometers de elementen in de korst bepalen. Als we te weten komen wat er met Mercurius is gebeurd, dan hebben we ook meer inzicht in wat er met de andere planeten gebeurd kan zijn.

De Korst

Messenger werd door een Delta draagraket gelanceerd. [NASA]

18

Het oppervlak van Mercurius is voor 45% in kaart gebracht door het Mariner 10 ruimtevaartuig (en dat al 25 jaren geleden) en dat is alles wat we hebben – meer dan de helft van het oppervlak kennen we dus niet. Wat we zien lijkt op de maankorst, vol met oude kraters met daartussen vlakten die wijzen op vulkanische activiteit. Een atmosfeer is

vrijwel geheel afwezig. Er zijn geen aanwijzingen van platentectoniek gevonden, maar de gegevens zijn schaars en nog erg onvolledig. Wel zijn er structuren gevonden die wijzen op seismische activiteit en lopen er grote kronkelige breuken over het oppervlak die het gevolg lijken van het krimpen van het inwendige van Mercurius. Deze breuken zijn pas ná de meeste kraters ontstaan. Over het geheel genomen is de geologische geschiedenis van de planeet slecht bekend. Met Messenger zal men in staat zijn de volgorde van de processen die het oppervlak hebben vormgegeven te bepalen. Spectrometers meten de elementen en mineralen in de gesteenten. Een camera zal beelden maken van het deel van de planeet dat nog nooit is gezien. Een groot gedeelte van het oppervlak wordt met stereo beelden in kaart gebracht, zodat hoogteverschillen goed te zien zullen zijn. Gecombineerd met metingen van locale afwijkingen van de zwaartekracht kan men dichtheidvariaties in de korst bepalen.

De Kern en het Magneetveld Over de kern van Mercurius kunnen we iets afleiden doordat Mariner 10 een magneetveld rond de planeet heeft gevonden. Het aardse magneetveld is afkomstig van turbulente bewegingen in de metaalrijke vloeibare buitenkern. Maar de Mercuriuskern is veel kleiner en had allang gestold moeten zijn tot een vaste kern. Toch is er een magneetveld rond Mercurius, dus de kern is misschien nog deels vloeibaar, of het magneetveld is het ‘bevroren’ restant verankerd aan de vaste kern. Het is niet bekend wat de toestand is van de kern, maar Messenger kan het straks meten. Wanneer een vaste korst drijft op een vloeibare kern, dan veroorzaakt dit een schommeling


in de rotatie-as. Deze zogenaamde libratie is meetbaar met nauwkeurige hoogtemeters. In combinatie met zwaartekrachtmetingen kan zelfs de grootte van de (vaste) kern afgeleid worden. Het magneetveld leert ons niet alleen iets over de kern. Met Mariner 10 had men al variaties gevonden in het veld als gevolg van de interactie met de geladen zonnewind. Dit soort variaties in het aardse magneetveld hebben soms grote gevolgen voor de telecommunicatie (storing) en het functioneren van satellieten en zelfs elektriciteitscentrales. Een beter begrip daarvan heeft behalve wetenschappelijke ook commerciële waarde. Men hoopt op een uitbreiding van dit begrip door het veld rond Mercurius in kaart te brengen. Behalve het algemene dipole magneetveld, kan een deel van het veld nog opgebouwd zijn uit locale magneetvelden verbonden met gesteenten aan het oppervlak (vergelijkbaar met magneetvelden op de maan en Mars). Het is dus nog een open vraag hoe het magneetveld is opgebouwd. Waarnemingen met de magnetometer aan boord van Messenger zullen het antwoord kunnen geven.

De Polen Zonlicht schijnt altijd onder een grote hoek op de polen van Mercurius, want de rotatie-as van de planeet staat bijna rechtop t.o.v. het baanvlak. In de kraterdalen op hoge breedtegraden is er daardoor eeuwig schaduw en wordt het nooit warmer dan -212 ºC. Vanaf de aarde heeft men met radarmetingen sterke reflecties gevonden in de poolgebieden. Deze reflecties wijzen op het voorkomen van ijs, wat in overeenstemming lijkt te zijn met de koude die men daar verwacht. Kometen en ijsmeteorieten zouden bijvoorbeeld heel wat ijs over vele miljarden jaren naar deze regionen hebben kunnen brengen. Een alternatieve (of aanvullende) verklaring is dat er langzaam waterdamp uit de korst ontsnapt die dan bevriest. Maar de reflecties kunnen ook afkomstig zijn van zwavel die uit de korstmineralen is gelekt. Met Messenger is het mogelijk om waterstof te detecteren met behulp van gamma- en neutronenspectrometers. Het eventueel aanwezige zwavel kan met behulp van de deeltjes- en/of de ultra-


Messenger in clean room. [NASA]

violetspectrometer gedetecteerd worden. De metingen verschaffen op deze wijze inzicht in de samenstelling van vluchtige stoffen en elementen in het binnenste deel van het zonnestelsel.

De Missie Messenger is op 3 augustus jl. gelanceerd vanaf Cape Canaveral Air Force Station en vliegt nu in een jaar terug naar de aarde voor een extra versnelling richting de binnenplaneten. Het ruimtevaartuig scheert dan tweemaal langs Venus (oktober 2006 en juni 2007) om dichter bij de baan van Mercurius te komen. Na nog drie scheervluchten en koerscorrecties langs Mercurius (januari 2008, oktober 2008 en september 2009) komt Messenger in maart 2011 in een sterk elliptische baan rond Mercurius. In deze baan zal het ruimtevaartuig minstens twaalf maanden lang waarnemingen verrichten. Messenger zal bijna de hele planeet in kleur in kaart brengen, inclusief de delen die Mariner 10 niet kon zien. Het zal de samenstelling van het oppervlak, de zeer ijle atmosfeer en de magnetosfeer vaststellen en antwoord geven op de vragen die in dit artikel zijn besproken.

19

StarShipOne Ruimtetoerisme binnen handbereik? Ir. H.M. Sanders

Op 21 juni vond er een bijzondere ruimtevlucht plaats. Niet wat betreft hoogte (100 km en 124 meter, dus eigenlijk net in de ruimte) of wat betreft duur (de hele vlucht duurde 25 minuten), maar vanwege de organisatie en de achtergrond ervan. Het was namelijk de eerste keer dat een private onderneming geheel los van overheidsfinanciering een ruimtevaartuig ontwikkelde en hiermee een ruimtevlucht uitvoerde. Op deze dag koos StarShipOne van Scaled Composites het luchtruim en bereikte, voortgestuwd door een hybride raketmotor de ruimte. De vlucht was het gevolg van een in 1995 ingestelde prijs, de X-prize. Deze prijs, gebaseerd op de grote luchtvaartprijzen van de vorige eeuw, bestaat uit tien miljoen dollar voor degene die binnen twee weken twee maal met hetzelfde voertuig een vlucht naar 100 km of meer kan maken waarbij elke keer twee betalende passagiers worden vervoerd. Het doel van de X-prize is het stimuleren van ruimtevaarttoerisme omdat dit als een belangrijke nieuwe markt wordt gezien voor commerciële ruimtevaart. De ontwikkeling van het voertuig en de vlucht moeten betaald worden door private financiers.

StarShipOne onder het draagvliegtuig White Knight. [Scaled Composites]

Nadat de X-prize bekend was gemaakt, hebben zich meer dan twintig teams ingeschreven om mee te doen. Zij zijn begonnen aan het ontwikkelen van een grote variatie aan ruimtevaartuigen om de geldprijs in de wacht te slepen. Een van de grote kansheb-

bers was vanaf het begin het bedrijf Scaled Composites van luchtvaartpionier Burt Rutan. Rutan openbaarde al in 1999 zijn ontwerp voor de White Knight, een vliegtuig met straalmotoren dat het ruimtevaartuig naar een hoogte van 15 km zou brengen alvorens het door middel van een raketmotor naar 100 km hoogte wordt gestuwd. Het ruimtevliegtuig dat later werd onthuld, kreeg de naam StarShipOne. De White Knight en StarShipOne zijn typische Rutan ontwerpen: onconventioneel en opgebouwd uit composiet structuren. StarShipOne ziet er uit als een enigszins buikig vliegtuigje waar drie personen in passen. Het is uitgerust met een hybride raketmotor van het bedrijf SpaceDev en verbandt HTPB rubber (de vaste stuwstof) met lachgas. Na het uitbranden van de motor draait de StarShipOne zijn vleugels 60 graden omhoog in de zogenaamde feather mode oftewel veer of dwarrel stand. Dit om het stabiel zijn bij het binnentreden van de atmosfeer te verhogen en om de krachten hierbij te beperken. Na dat StarShipOne weer in de dichtere lagen van de atmosfeer is binnengedrongen, worden de vleugels weer in een normale stand gezet en zweeft StarShipOne naar de landingsbaan. Vanaf 2003 zijn de eerste testvluchten met de White Knight en StarShipOne combinaties uitgevoerd. Nadat eerste vluchten waren uitgevoerd, waarbij StarShipOne aan de White Knight bleef hangen, zijn daarna zweefvluchten met het toestel uitgevoerd.

20


StarShipOne in de laatste fase van de vlucht. [Scaled Composites]

Op 17 december 2003 werd de eerste test uitgevoerd waarbij de raketmotor werd aangezet en prompt ging het hoogte en snelheidrecord voor privaat ontwikkelde vliegtuigen aan diggelen. Op 13 mei werd tijdens de tweede aangedreven proefvlucht een hoogte van 64 km bereikt en iedereen wist dat een poging om de ruimte te bereiken op handen was. In de vroege morgen van juni klom piloot Mike Melvill in de StarShipOne om te proberen de ruimte te bereiken. Het opstijgen van de White Knight verliep prima en vergezeld door een aantal volgvliegtuigen klom men naar 14,3 km hoogte. Daar werd onder het toeziend oog van het publiek en journalisten StarShipOne losgelaten en even later gaf een flinke rookpluim die uit de StarShipOne kwam aan dat de motor ontstoken was. Direct na het ontsteken van de motor ontstonden de eerste problemen voor Mike. Zijn StarShipOne draaide op zijn kant, maar hij kon het op tijd corrigeren. De StarShipOne trok daarna steil op, richting ruimte. Op 55 km hoogte, 76 seconden na de ontsteking en bij een snelheid van Mach 2,9 werd de motor gestopt. Vlak voor het uitbranden van de motor begon de StarShipOne voor de tweede keer te rollen. Dit keer was het trimsysteem uitgevallen. Gedurende supersone vlucht kan de piloot de StarShipOne niet meer via de normale roeren besturen vanwege de te grote krachten. Daarom gebeurt dit met het trimsysteem. Door snel over te schakelen


naar het back-up systeem kon Mike Melvill erger voorkomen. Ook werd er nog tijdens de aangedreven vlucht een harde knal gehoord. De eerste berichten waren dat de beschermkap van de raketmotor zou zijn geknikt. Later bleek dat het waarschijnlijk een stuk stuwstof was dat even in de motor vast kwam te zitten. Door het falen van het trimsysteem week de baan van de StarShipOne af van de geplande baan. Het hoogste punt van 110 km werd niet gehaald en het punt waar de StarShipOne in de atmosfeer terugkwam, week flink af van het geplande punt. Dit laatste was geen probleem omdat de StarShipOne nog steeds naar zijn landingsbaan kon zweven. Na het uitbranden van de motor was Mike Melvill ongeveer 3, minuut gewichtloos, in die tijd schoot de StarShipOne door naar een hoogte van 100 km en 124 meter: de ruimte was bereikt. De vleugel werd in de feathermode gezet en zo begon de StarShipOne aan de terugkeer. Tijdens die terugkeer werd de piloot blootgesteld aan krachten van meer dan 5 g. Op 17,4 km werd de StarShipOne weer in de gewone configuratie gezet en begon het toestel aan een 20 minuten lange zweefvlucht naar de landingsbaan. Daar werd het toestel met groot applaus en gejuich ontvangen. Het bleek een tijdje onduidelijk of de 100 km inderdaad waren overschreden, maar toen dit bevestigd werd door radar metingen van de Amerikaanse luchtmacht kreeg Mike Melvill zijn astronaut wings uitgereikt.

21

Na de landing bleek ook dat er problemen waren geweest tijdens de vlucht. Deze zullen eerst afdoende moeten worden opgelost voordat verder kan worden gevlogen. Het is nog niet duidelijk of er nog meer testvluchten zullen volgen, voordat men een poging gaat doen de X-prize te winnen. Mike Melvill heeft in een interview gezegd dat men in september of oktober van dit jaar wil gaan proberen de X-prize te winnen. Volgens de regels van de X-prize moet deze vlucht zestig dagen van te voren worden aangekondigd. Ook is het niet bekend of na het winnen van de X-prize de StarShipOne operationeel gebruikt zal gaan worden voor toeristische ruimtevluchten of dat men hiervoor een groter, nieuw toestel gaat bouwen. Zeker is in ieder geval dat met deze vlucht betaalbaar ruimtetoerisme een flinke stap dichterbij is gekomen. Inmiddels heeft Scaled Composites aangekondigd dat zij op 29 september gaan proberen de eerste vlucht te maken om zich te kwalificeren voor de X-prize. Een of twee weken daarna zal dan de tweede vlucht volgen. Ook het Da Vinci team heeft aangekondigd om voor het einde van het jaar een kwalificatievlucht voor de X-prize te maken.

Vluchtprofiel van vlucht 60L/15P. [Scaled Composites]

Vluchten uitgevoerd door StarShipOne en White Knight. [H M Sanders]

22

Vlucht

Datum

Soort vlucht

Maximale hoogte (km)

Maximale snelheid

60L/15P 56L/14P 53L/13P 49L/12G 43L/11P 42L/10G 41L/09G 40L/08G 38L/07G 37L/06G 32L/05G 31LC/04GC

21/6/2004 13/5/2004 8/4/2004 11/3/2004 17/12/2003 4/12/2003 19/11/2003 14/11/2003 17/10/2003 23/9/2003 27/8/2003 27/8/2003

110,2 64 32 14,7 20,7 14,7 14,7 14,6 14,6 14,6 14,6

M 2,9 M 2,5 M 1,6 M 0,15 M 1,2 M 0,15 M 0,15 M 0,15 M 0,15 M 0,15 M 0,3

30L/03G 29C/02C 24C/01C

7/8/2003 29/7/2003 20/5/2003

Aangedreven Aangedreven Aangedreven Zweefvlucht Aangedreven Zweefvlucht Zweefvlucht Zweefvlucht Zweefvlucht Zweefvlucht Zweefvlucht Vast aan White Knight (afgebroken voor loslaten) Zweefvlucht Vast aan White Knight Vast aan White Knight

14,6 14,6 Niet bekend 14,6

M 0,3 M 0,15 Niet bekend M 0,53


RUIMTEVAARTJOURNAAL Alessandro Atzei, Harry Blom, Marco van der List en Michel van Pelt

Wetenschappelijk programma van ESA aangepast Het wetenschappelijke programma van ESA is als gevolg van een tegenvallende financiële situatie ingeperkt. De onvoorziene kosten van onder andere de problemen met de Ariane 5 en het daardoor veroorzaakte uitstel van de Rosetta lancering, alsmede het uitblijven van verhoging van het wetenschappelijke ESA budget, hebben geleid tot het schrappen van de Eddington en het herzien van de Bepi-Colombo missie. De onverwachte uitgaven van vorig jaar hebben het Science programma van ESA gedwongen een lening van 100 miljoen Euro aan te vragen en deze moet uiterlijk eind 2006 weer zijn afbetaald. Hierdoor is geen geld om de genoemde missies zoals gepland uit te voeren.

het landingvoertuig zouden correlaties met observaties vanuit de ruimte mogelijk hebben gemaakt, om zo de metingen beter te kunnen begrijpen. Ondertussen is de periode waarin wetenschappers voorstellen konden doen voor de missies in de volgende periode (Cosmic Vision 2015-2025) in april afgesloten. De ontvangen voorstellen worden nu geanalyseerd en hieruit zullen de projecten worden gekozen die tussen 2015 en 2030 door ESA en de Europese industrie zullen worden uitgevoerd.

Rosetta op weg

Eddington had twee doelstellingen. Ten eerste het zoeken naar aardachtige planeten buiten ons zonnestelsel. Dit is een belangrijk gedeelte van de puzzel om te begrijpen hoe leven tot stand is gekomen en of er leven is buiten onze aarde. Het tweede doel was het gebruik maken van astroseismologie om in het hart van de sterren te kijken.

Op 2 maart werd, na tweemaal te zijn uitgesteld, Europa’s komeetverkenner Rosetta gelanceerd. Na de lancering werden de zonnepanelen en de parabolische antenne ontplooid en werden de systemen en instrumenten aan boord van de kometenjager stuk voor stuk getest. Deze fase verliep feilloos, waardoor met groot vertouwen aan de lange reis kon worden begonnen.

Het gevolg van de bezuiniging voor de Bepi-Colombo missie is het schrappen van het landingvoertuig dat op Mercurius had moeten landen. De missie zal nog steeds doorgaan met twee satellieten, die in samenwerking met het Japanse ruimtevaartagentschap JAXA gebouwd worden om de planeet Mercurius te onderzoeken. Metingen door

Omdat Rosetta niet direct naar de komeet 67P/ChuryumovGerasimenko kan vliegen, maakt zij gebruik van de aantrekkingskracht van diverse planeten (gravity assists). Zo zal zij in maart 2005 de aarde passeren, in februari 2007 Mars, waarna in november 2007 en november 2009 weer twee passages van de aarde zullen volgen. Hierdoor krijgt

Conceptueel ontwerp van Bepi-Colombo. [ESA]

Rosetta. [ESA]


23

Rosetta voldoende snelheid om de komeet ter hoogte van de baan van Jupiter (op 800 miljoen kilometer van de zon) te benaderen. Kometen zijn de best bewaarde overblijfselen uit de periode waarin het zonnestelsel 4,6 miljard jaren geleden ontstond. Door kometen langdurig van dichtbij te bestuderen, hopen wetenschappers meer te weten te komen over de vroegste perioden van ons zonnestelsel. Rosetta is vernoemd naar een plaats in Egypte waar eind 18-de eeuw een tableau werd gevonden met zowel Grieks schrift als het Demotische schrift (het gewone Egyptische schrift in die tijd) en Egyptische hiërogliefen (gebruikt voor belangrijke religieuze documenten). Deze Steen van Rosetta stelde onderzoekers voor het eerst in staat de onbekende hiërogliefen te ontcijferen aangezien dezelfde tekst in het Grieks en Demotisch schrift was vermeld. Dankzij deze doorbraak is men nu in staat de oude beschaving van Egypte te onderzoeken aan de hand van de hiërogliefen in de graftomben en piramiden. Wetenschappers bij ESA hopen dat het ruimtevaartuig Rosetta een zelfde doorbraak bij het onderzoek van het zonnestelsel kan bewerkstellingen.

Mars in het vizier De Europese Mars Express satelliet en de twee Amerikaanse Mars Expedition Rovers Spirit en Opportunity hebben de afgelopen maanden spraakmakende gegevens verstrekt. Vanaf 5 januari begon Mars Express met het verrichten van wetenschappelijke waarnemingen en het maken van de eerste hoge resolutiefoto’s. Al twee weken na

aanvang van het wetenschappelijke programma, konden wetenschappers onomstotelijk de aanwezigheid van waterijs in de zuidelijke poolkap vaststellen. Al in 2002 had de Amerikaanse Mars Odyssee sporen van het element waterstof gevonden, maar tot dusver dacht men dat al het water alleen in permafrostlagen, enkele meters onder het oppervlak van Mars, voorkwam. Naast dit resultaat worden ook zeer hoge resolutie foto’s naar aarde gestuurd met nooit eerder vertoonde details, waarvan sommige sterke gelijkenis vertonen met rivierbeddingen op aarde. Een van de instrumenten aan boord van de Europese kunstmaan, MARSIS, is op het moment van schrijven nog niet in gebruik genomen. Deze radar, die de eerste lagen van de Marskorst kan doordringen om eventueel ondergronds water aan te kunnen tonen, bestaat uit drie uitklapbare antennes. Recent uitgevoerde simulaties door het Californische Astro Aerospace dat de antenne produceert, hebben nu aangetoond dat bij het uitklappen van de radar de kans bestaat op beschadiging van de kunstmaan. Nieuwe simulaties worden momenteel uitgevoerd om te zien hoe groot het daadwerkelijke risico voor Mars Express is, voordat men kan beslissen of de radar ontplooid kan worden. De twee Marsrovers hebben na het voltooien van de originele missie een verlenging van hun reis gekregen. Tijdens de nominale missie ontdekte de Opportunity nabij de landingsplaats een gesteente dat alleen in de aanwezigheid van grote hoeveelheden water gevormd kan zijn. Een verdere aanwijzing dat er in het verleden stromend water op het oppervlak van Mars aanwezig moet zijn geweest. De Marsrover Spirit is op 16 juni aangekomen aan de voet van de Columbia Hills (genoemd ter nagedachtenis van het ongeluk met de shuttle vorig jaar). Tijdens de verlengde missie zal Spirit de omliggende heuvels verkennen. Het enige belangrijke technische probleem is met de motor van het rechtervoorwiel. Deze heeft nu meer elektrisch vermogen nodig dan de motoren in de andere wielen, en vluchtleiders denken dat deze motor hooguit nog enkele honderden meters kan aﬂeggen. Dit probleem hoeft niet het einde te betekenen voor de rover. Er zijn plannen om de rover met slechts vijf werkende motoren voort te bewegen. Ook de Marsrover Opportunity is op een nieuwe bestemming aangekomen. Sinds 10 juni verkent deze de middelgrote krater Endurance. De krater, met de afmetingen van een stadion, is ongeveer 17 meter diep en de maximale helling van de kraterwand is 18 graden. Wetenschappers vinden het risico dat Opportunity niet meer uit de krater kan komen aanvaardbaar.

Mars Express met ontplooide MARSIS radarantennes. [ESA]

24

Ook de toekomst van de exploratie van de rode planeet stond in de schijnwerpers. De ambitieuze plannen van


de Amerikaanse president Bush, waarin een strategie voor een bemande Marsmissie werden gepresenteerd, is op de nodige weerstand gestuit. Naast kritiek van de democratische presidentskandidaat Kerry over de kosten van het ambitieuze programma, heeft nu de financiële commissie van de Senaat geen toestemming gegeven voor de aangekondigde 5,6% toename van het NASA budget. In plaats van de gewenste $800 miljoen extra, werd ingestemd met een toename van $200 miljoen, hetgeen nog altijd zal resulteren in een budget van $15,6 miljard voor 2005.

Delta missie grotendeels succesvol Enkele maanden nadat de Delta missie is voltooid en André Kuipers weer veilig op aarde is teruggekeerd, kan de balans worden opgemaakt van de experimenten die tijdens de Delta vlucht zijn uitgevoerd. Na berichten in de media dat het overgrote deel van de experimenten zou zijn mislukt, heeft ESA nu laten weten dat dit niet het geval was. Alle natuurkundige, medische en educatieve experimenten waren succesvol (al moeten voor het medische CIRCA experiment nog resultaten ontvangen worden, voordat men kan zeggen of ook dit experiment geslaagd is). Het biologisch onderzoek was minder succesvol. Van de vijf experimenten worden er twee als mislukt beschouwd, zijn

Reullis Valis geziend door de Mars Express. [ESA]

twee andere niet gegaan als verwacht, al hopen de onderzoeken voldoende gegevens te hebben voor een gedeeltelijk succes. Het vijfde experiment was wel volledig geslaagd. De problemen met de andere vier experimenten zijn terug te voeren op technische problemen. Momenteel wordt onderzocht wat er precies fout gegaan is. André Kuipers tijdens de DELTA missie. [ESA]


25

Ulysses. [ESA]

Artistieke voorstelling van de door Orbital Sciences voorgestelde ruimtesleper, gekoppeld aan de achterzijde van de Hubble ruimtetelescoop. [Orbital Sciences]

Ulysses missie verlengd

ratiesatelliet gelanceerd moeten worden, welke zich vastmaakt aan de achterzijde van de Hubble. Met behulp van robotarmen zullen vervolgens batterijen, gyroscopen en wellicht wetenschappelijke instrumenten uitgewisseld worden. NASA heeft inmiddels halverwege juni aan MD Robotics gevraagd de technologische haalbaarheid van deze missie te onderzoeken. Het Canadese MD Robotics is bekend van de robotarmen voor de spaceshuttle en het ISS, en wordt wereldwijd beschouwd als marktleider in dit expertisegebied. Die expertise zal goed van pas komen bij het ontwikkelen van een robot die bijvoorbeeld de luiken op de Hubble kan openen. De grendels op deze luiken zijn namelijk ontworpen om geopend te worden door ruimtewandelende astronauten. Ook zal NASA zich beperken tot het vervangen van supportsystemen en zo weinig mogelijke optische systemen, zoals camera’s en detectoren die achter het brandvlak van de spiegeltelescoop zitten. Reden hiervoor is dat als de robot er niet in slaagt een van deze deuren goed te sluiten, er een lichtlek ontstaat door het binnenvallende omgevingslicht (bijvoorbeeld direct zonlicht of licht gereflecteerd door de aarde of maan), welke de hele ruimtetelescoop nutteloos zou maken.

Dankzij de zeer succesvolle resultaten hebben zowel ESA’s Science Programme Committee als NASA ingestemd met de verlenging van deze zonbestuderende kunstmaan tot maart 2008. De hoofdreden voor dit besluit is dat de magnetische cyclus van de zon 22 jaren duurt. In deze tijd draaien de polen van de zon 360 graden. Aangezien het magnetisch veld van de zon een sterke invloed heeft op hoe geladen deeltjes zich door de heliosfeer bewegen, is het van groot wetenschappelijk belang de zon lange tijd te bestuderen. De missie zal verlengd worden zodat Ulysses in 2007/08 operationeel zal zijn, wanneer het ruimtevaartuig weer over de polen van de zon zal vliegen. In deze periode zullen de polen dus 180 graden gedraaid zijn ten opzichte van het vorige waargenomen zonneminimum 11 jaren daarvoor. Door de extra waarnemingen verwacht men belangrijke gegevens te verkrijgen over de zon, zeker aangezien nu ook andere missies operationeel zijn die de zon bestuderen (bijvoorbeeld SOHO, Cluster, maar ook ACE en Cassini). De gecombineerde waarnemingen zullen waardevolle gegevens opleveren over de processen die in en om onze zon plaatsvinden.

Mogelijke reparatie Hubble door robots Nadat NASA op 16 januari heeft besloten om geen shuttlevluchten meer uit te voeren ten behoeve van het onderhoud van de Hubble ruimtetelescoop, wordt nu onderzocht of noodzakelijke reparaties en onderhoud door middel van een onbemande missie kan plaatsvinden. Naar verwachting zullen omstreeks 2007 de eerste systemen aan boord van de Hubble defect raken, waardoor de telescoop geen wetenschappelijke waarnemingen meer kan verrichten. Omstreeks 2007 of 2008 zou dan een onbemande repa-

26

De reparatiesatelliet kan vervolgens omstreeks 2013, als de Hubble het einde van haar levensduur heeft bereikt, het instrument een gecontroleerde terugkeer in de dampkring laten maken waar de combinatie dan grotendeels zal verbranden. Een gecontroleerde terugkeer van de Hubble is noodzakelijk omdat anders brokstukken eventueel schade kunnen veroorzaken op de grond. Een ander plan, ontwikkeld door Orbital Sciences, voorziet in een ruimtesleper met een op xenongas werkende ionenaandrijving, welke de Hubble naar een met het ISS samenvallende baan zal slepen. De ruimtetelescoop kan vervolgens door ruimtewandelaars vanaf het ruimtestation


onderhouden worden. Na zijn missie zou de Hubble ruimtesleper permanent aan het ISS gekoppeld kunnen worden alwaar het gebruikt wordt om de baan van het ruimtestation periodiek te verhogen. Daar een ionenaandrijving veel efficiënter werkt dan de conventionele chemische motoren van bijvoorbeeld de Progress of ATV, kunnen deze baanverhogingen met minder stuwstof gerealiseerd worden. Ook kunnen de grote zonnepanelen, benodigd om de 50 kiloWatt op te wekken voor de ionenaandrijving, extra energie leveren aan de wetenschappelijke experimenten in het station.

Cassini-Huygens in baan om Saturnus Op 1 juli is het Amerikaans-Europese ruimtevaartuig Cassini-Huygens in een baan om Saturnus gebracht. Eerder, op 11 juni, passeerde Cassini het Saturnusmaantje Phoebe op een afstand van 2068 kilometer. Aan de hand van foto’s en gegevens die Cassini doorstuurde, denken wetenschappers dat Phoebe pas na haar ontstaan door Saturnus is ingevangen. Aanwijzingen hiervoor bestonden al in de vorm van de retrograde baan van het maantje, maar nu blijkt ook dat de oppervlakte-eigenschappen meer overeenkomen met de Kuipergordel objecten waar ook de planeet Pluto toebehoort. Toen Voyager-2 in 1981 voorbij Saturnus vloog, bleef deze op een afstand van maar liefst 2,24 miljoen kilometer. Cassini gaf de wetenschappers dan ook de gelegenheid een van deze intrigerende objecten van nabij te bestuderen. In de nacht van 30 juni op 1 juli vond de zogenaamde Saturn Orbit Injection (SOI) plaats. Omdat de aarde op dat moment maar liefst 1,5 miljard kilometer verwijderd was, duurt het 84 minuten voor een radiosignaal het ruimtevaartuig kan

bereiken. De gehele SOI manoeuvre werd dan ook zelfstandig door de computers van Cassini uitgevoerd. Verder kregen de computers de instructie om als er problemen optraden niet, zoals normaal gebruikelijk, in een zogenaamde veilige modus te gaan, maar vooral door te gaan tot de gewenste snelheidsvermindering gehaald was. Zo zou het ruimtevaartuig zelfstandig naar een reservemotor overschakelen in de onverhoopte situatie dat de hoofdmotor zou uitvallen. Wat de gehele SOI manoeuvre nog verder bemoeilijkte was het feit dat Cassini kort daarvoor het ringenvlak rondom de planeet zou passeren. Cassini werd hiervoor met haar grote schotelantenne in de vliegrichting gedraaid. De antenne fungeerde zo als schild voor het vele stof dat in het ringenvlak aanwezig is. Deze positie had echter als nadeel dat er geen direct radiocontact met de aarde mogelijk zou zijn. Cassini kon alleen gevolgd worden via het signaal van een veel zwakkere antenne. Om 0:47 uur GMT op 1 juli passeerde het ruimtevaartuig dit ringenvlak en tien minuten later nam Cassini de stand in waarin de SOI zou worden uitgevoerd. De hoofdmotor werd gestart om 01:12 uur GMT voor de 96 minuten durende manoeuvre. Tijdens deze raketstoot passeerde Cassini vanuit de aarde gezien achter de ringen van Saturnus. Om 02:30 uur GMT was het ruimtevaartuig zo ver vertraagd, dat zij door de zwaartekracht van Saturnus was ingevangen, maar had de motor op dat moment gestopt dan had dit een wetenschappelijk onbruikbare baan opgeleverd. Negen minuten later bereikte Cassini haar dichtste nadering van Saturnus gedurende de gehele missie, op 19 980 kilometer boven de wolkentoppen. De gewenste snelheidsvermindering was om 02:48 uur GMT, binnen een seconde van de voorspelde duur, bereikt en de computer schakelde de motor uit. Nadat de SOI voltooid was, richtte Cassini zich even op de aarde en zond technische gegevens door over de voortgang van de raketstoot. Direct daarna draaide Cassini weer om haar assen, nu om haar instrumenten te richten op de ringen van Saturnus. Vanwege de SOI vloog Cassini nu over de ringen heen, veel dichterbij dan de Voyagers ooit gedaan hadden. Omdat Cassini later in haar missie verder van Saturnus weg zal blijven, gaf dit de unieke gelegenheid om de ringen zeer gedetailleerd te kunnen bestuderen. Nadat de wetenschappelijke observaties verricht waren, oriënteerde het ruimtevaartuig zich weer met haar hoofdantenne in de richting van voortbeweging, waarna voor de tweede keer het ringenvlak zonder problemen gepasseerd werd. Daarna richtte Cassini haar hoofdantenne weer op de aarde, waarna de verzending van opgeslagen foto’s en metingen kon aanvangen.

Baangeometrie van de Cassini SOI manoeuvre. [NASA JPL/Marco van der List]


Het bleek een goede voorzorgmaatregel te zijn om de schotel van de hoofdantenne tijdens de passages van het

27

ringenvlak als schild te gebruiken. Tijdens beide passages werd Cassini namelijk door maximaal 680 stofdeeltjes per seconde getroffen. In totaal zijn er tijdens de twee passages meer dan 200.000 stofdeeltjes ingeslagen. De gemiddelde afmeting van deze stofdeeltjes bleek in de orde van 0,001 millimeter te liggen; de grootste hadden afmetingen tot 0,1 millimeter. Op 2 juli werd de grootste maan van Saturnus, Titan, voor de eerste maal gepasseerd. Hoewel Cassini later in de missie tientallen malen tot op slechts 950 kilometer hoogte langs deze maan zal vliegen, bleef zij tijdens deze eerste passage met 339.000 kilometer veel verder weg. Titan is de enige maan in het zonnestelsel die een eigen dampkring heeft. Wetenschappers denken dat de uit stikstof en methaan bestaande atmosfeer van Titan veel lijkt op die van de vroege aarde, voordat het leven op deze planeet een aanvang nam. De camera’s van Cassini hebben speciale filters waarmee opnamen gemaakt kunnen worden in speciale spectraalbanden waarin de atmosfeer van Titan transparant is. De dampkring van Titan is in optische golflengten ondoordringbaar, wat ook de reden is dat de camera’s van de Voyagers geen oppervlaktedetails op de maan konden waarnemen. De eerste foto’s die Cassini maakte op deze grote afstand hadden een beste resolutie van 20 kilometer. Wetenschappers konden daaruit nog niet afleiden of er aan het oppervlak bijvoorbeeld meren of zeeën van vloeibare koolwaterstofverbindingen voorkomen. De eerste baan van Cassini zal het ruimtevaartuig tot meer dan negen miljoen kilometer van de geringde planeet voeren. Daar zal op 23 augustus de eerste baancorrectie worden uitgevoerd zodat Cassini op 26 oktober Titan weer zal kunnen passeren, nu op 1200 kilometer boven het oppervlak. Als Cassini aan haar derde omloop begonnen is, zal op

Mars Express opname van Olympus Mons. [ESA]

28

24 december de door Europa ontwikkelde Huygens capsule losgelaten worden. Op 14 januari zal Huygens afdalen in de atmosfeer van Titan. Na afloop van de Huygens missie zal Cassini zelf nog bijna vier jaren lang Saturnus, haar ringen en 31 manen bestuderen.

Aura en OMI gelanceerd Op 15 juli lanceerde NASA haar nieuwste aardobservatiesatelliet Aura met een Boeing Delta II raket vanaf de luchtmachtbasis Vandenberg in Californië. Aura werd in een 705 km hoge zonsynchrone baan geplaatst, van waaruit het de aardse atmosfeer gaat bestuderen. De belangrijkste zaken die Aura moet ophelderen is, of de ozonlaag zich aan het herstellen is, wat de processen zijn die de kwaliteit van onze lucht beïnvloeden en hoe dat gebeurd, en of het aardse klimaat aan het veranderen is. Hiervoor zijn vier instrumenten aan boord: de High Resolution Dynamics Limb Sounder, HIRDLS; de Microwave Limb Sounder, MLS; de Tropospheric Emission Spectrometer, TES; en het Ozone Monitoring Instrument, OMI. De HIRDLS is in het VK ontwikkeld, MLS en TES komen van NASA’s JPL en OMI is een samenwerkingsproject van Nederland en Finland. OMI maakt het mogelijk de concentratie en spreiding van ozon in de atmosfeer te meten. De Nederlandse instituten KNMI en SRON hebben een leidende rol gespeeld bij de ontwikkeling van OMI, terwijl het NIVR een van de Program Managers voor het project is. Daarnaast heeft Aura een zonnepaneel dat door Dutch Space is ontwikkeld en gebouwd. Met Aura maakt NASA haar trio van grote aardobservatieplatforms compleet. Dit trio bestaat verder uit de satellieten Terra (voor landobservatie) en Aqua (voor de studie van de aardse watercyclus).

Een overzicht van de instrumenten op NASA’s Aura atmosfeer observatiesatelliet. [NASA]


LANCEEROVERZICHT Henk H.F. Smid ribs SC&I / DB&C

2004-001A

Estrela do Sul

2004-01-11| 04:13 UTC

Odyssey

Zenit 3SL

Ook wel Telstar-14, is een Braziliaanse geostationaire communicatiesatelliet. Deze 4,7 ton zware satelliet verzorgt direct naar huisantenne video en Internet diensten voor Brazilië en Noord-Amerika via 41 Ku-band transponders. GEO positie is 63° westerlengte. De initiële baanparameters waren H = 35.779*35.793 km | i = 0,0°. 2004-002A

Progress M1-11

2004-01-29 | 11:58 UTC

Baikonur SLC

Soyuz U

Progress M1-11 is een Russisch automatisch ruimtevrachtschip dat 2,5 ton aan voedsel, brandstof en apparaten naar het Internationale Ruimtestation ISS heeft gebracht. Op 31 januari koppelde het aan de Zvezda module. Voordat deze koppeling kon gebeuren, koppelde eerst Progress M-48 los van het ISS om vervolgens op 28 januari in de dampkring te verbranden. De initiële baanparameters waren H = 190*260 km | i = 51,6°. 2004-003A

AMC-10

2004-02-05 | 23:46 UTC

Cape Canaveral AFS

Atlas 2AS

Ook wel GE-10, is een Amerikaanse geostationaire communicatiesatelliet. Deze ongeveer 1800 kg wegende satelliet zal zorgen voor hoge resolutie digitale video kanalen voor Noord-Amerika via 24 Cband en verschillende direct naar huisantenne Ku-band transponders. GEO positie is 135° westerlengte waar hij de GE Satcom C-4 satelliet zal gaan vervangen. De initiële baanparameters waren H = 35.783 *35.791 km | i = 0,0°.

2004-004A

DSP-22

2004-02-14 | 18:50 UTC

Cape Canaveral AFS

Titan 4B / IUS

Ook wel USA-176, is een Amerikaanse geostationaire militaire satelliet voor de vroege waarschuwing van raketlanceringen en nucleaire explosies. Zoals al zijn voorgangers heeft deze satelliet daarvoor infrarood detectoren. De GEO positie en de baanparameters worden zelden of nooit bekend gemaakt. 2004-005A

Molniya 1T

2004-02-18 | 07:05 UTC

Plesetsk SLC

Molniya-M

Molniya 1T is een Russische militaire communicatiesatelliet in een hoge elliptische baan en weegt ongeveer 2 ton. De initiële baanparameters waren H = 634*39.729 km | i = 62,8°. 2004-006A

Rosetta

2004-03-02 | 07:17 UTC

Kourou SLC

Ariane 5G+

Rosetta is een Europese (ESA) kommeet sonde. Het ongeveer drie ton wegende ruimtevaartuig zal een baan gaan beschrijven rondom kommeet 67P/Churyumov-Gerasimenko nadat het (in 2014) een landingvaartuig op Philae heeft achtergelaten. Op weg naar de kommeet zal het éénmaal via Mars (swing by) en driemaal via de aarde vliegen om zijn snelheid te verhogen voor de 675 miljoen km lange tocht. Zie: http://www.esa.int/export/esaMI/Rosetta


29

2004-007A

MBSAT

2004-03-13 | 05:40 UTC

Cape Canaveral AFS

Atlas 3A

Mobile Broadcasting Satellite is een Japanse/Zuid-Koreaanse geostationaire communicatiesatelliet. De 4,1 ton wegende satelliet zal zorgen voor video, digitale radio, en gegevensverzending naar cellulaire telefoons en andere draagbare apparaten in Japan en Zuid-Korea. GEO positie is 144° oosterlengte. De initiële baanparameters waren H = 35.779*35.794 km | i = 0,0°.

2004-008A

Eutelsat W3A

2004-03-15 | 23:06 UTC

Baikonur SLC

Proton M / Briz M

W3A is een geostationaire communicatiesatelliet voor Eutelsat. De 4,4 ton zware satelliet heeft 58 Ku-band transponders en een aantal bestuurbare antennebundels voor direct naar huisantenne telefoon, gegevens en video kanalen voor Europa, het Midden Oosten en Afrika. Hij zal de W3 satelliet op 7° oosterlengte gaan vervangen. De initiële baanparameters waren H = 35.770*35.801 km | i = 0,0°.

2004-009A

Navstar SVN-59

2004-03-20 | 17:53 UTC

Cape Canaveral AFS

Delta 7925

Ook wel GPS 2R-11 en USA-177, is een navigatiesatelliet voor het Amerikaanse Global Positioning Satellite systeem en zal de GPS 2A-19 vervangen. De initiële baanparameters waren H = 20.090*20.277 km | i = 55,1°.

2004-010A

Raduga 1-7

2004-03-27 | 03:30 UTC

Baikonur SLC

Proton K / DM-02

Raduga 1 is een Russische militaire geostationaire communicatiesatelliet. De initiële baanparameters waren H = 35.767*3 5.803 km | i = 1,2°.

2004-011A

Superbird 6

2004-04-16 | 00:45 UTC

Cape Canaveral SLC

Atlas 2AD

Superbird-6 is een Japanse geostationaire communicatiesatelliet. Deze ongeveer 3200 kg wegende satelliet zal met hoge snelheid televisie en toegang tot het Internet verzorgen voor Azië en de Grote Oceaangebieden. De satelliet heeft hiervoor 23 Ku-band en 4 Ka-band transponders aan boord. GEO positie is 158° oosterlengte. De initiële baanparameters waren H = 1.138*120.679 km | i = 25,5°. Deze transferbaan met zijn superhoog apogeum zou via een aantal manoeuvres de baan in de correcte geostationaire baan kunnen brengen met gebruikmaking van veel minder brandstof. In mei zou de geostationaire baan worden bereikt.

2004-012A

Shiyan-1

2004-012B

Naxing-1

2004-04-18 | 15:59 UTC

Xichang SLC

CZ 2C

Shiyan-1 of Tansuo-1 of Experimentsat-1, is een Chinese (VRC) satelliet die voor stereografische kaarten van land middelen van bestaan (resources) zal zorgen. De satelliet weegt 204 kg. De initiële baanparameters waren H = 600*615 km | i = 97,7°. Naxing-1 of Nanosat-1 is een Chinese (VRC) satelliet van 25 kg voor het in de ruimte uitvoeren van hoogwaardige zeer technische experimenten. De initiële baanparameters waren H = 600*615 km | i = 97,6°. Dit was de eerste polaire lancering van Xichang; eerdere Chinese polaire lanceringen waren altijd vanaf Taiyuan.

30


2004-013A

Soyuz TMA-4

2004-04-19 | 03:19 UTC

Baikonur SLC

Soyuz FG

Soyuz TMA-4 is een Russisch bemand ruimtevaartuig. Er waren drie kosmonauten aan boord (een Rus, Genadi Padalka, een Amerikaan, Mike Fincke, en een Nederlander, te weten André Kuipers) die naar het ISS werden gebracht. Op 21 april werd er automatisch aan het Zvezda module gekoppeld. Op 29 april verlieten de twee bemanningsleden van ISS, Michael Foale en Aleksandre Kaleri, die daar ongeveer zes maanden hadden doorgebracht, samen met André Kuipers het ruimtestation en keerden met Soyuz TMA-3 terug naar de aarde en landden in Kazakstan op 30 april.

2004-014A

Gravity Probe B

2004-04-20 | 16:57 UTC

Vandenberg AFB

Delta 7920

Gravity Probe B is een Amerikaanse wetenschappelijke satelliet die tot doel heeft een afgeleide consequentie van de algemene relativistische zwaartekracht theorie te verifiëren. Deze consequentie richt zich op de ruimte-tijd rondom een draaiend hemellichaam, zoals de aarde. Uitgebreide informatie is te vinden op http://einstein.stanford.edu/. De initiële baanparameters waren H = 641*645 km | i = 90,0°.

2004-015A

Ekspress AM-11

2004-04-26 | 20:37 UTC

Baikonur SLC

Proton K / DM-01

Odyssey

Zenit 3SL

Ook wel Express AM-11, is een Russische geostationaire communicatiesatelliet met transponders voor digitale televisie, telefoon en breedband internet voor Rusland en zijn buurlanden, zuidoost Azië en Australië. De 2542 kg zware satelliet is gebouwd door NPO PM, maar de Ku-band en C-band transponders zijn van Franse (Alcatel) makelij. De initiële baanparameters waren H = 35.783*35.790 km | i = 0,0°.

2004-016A

DirecTV-7S

2004-05-04 | 12:42 UTC

DirecTV-7S is een Amerikaanse geostationaire communicatiesatelliet. De satelliet werd gelanceerd vanaf het drijvende platform Odyssey dat zich op 154° westerlengte op de evenaar bevond. De satelliet zal direct naar huisantenne televisiediensten verzorgen via 54 transponders over 27 spot-antennebundels óf via 44 transponders over 30 spot-antennebundels. De satelliet wordt gestationeerd op119° westerlengte. Deze satelliet is de tweede spot-antennebundel satelliet in de vloot van DirecTV satellieten. De initiële baanparameters waren H = 35.774*35.796 km | i = 0,0°.

2004-017A

AMC-11

2004-05-19 | 22:22 UTC

Cape Canaveral AFS

Atlas 2AS

Ook wel GE-11, is een Amerikaanse geostationaire communicatiesatelliet. Deze ongeveer 1800 kg wegende satelliet zal zorgen voor hoge resolutie digitale video kanalen voor netwerken in Noord-Amerika via 23 C-band transponders. GEO positie is 131° westerlengte. De initiële baanparameters waren H = 35.784*35.786 km | i = 0,0°.


31

2004-018A

ROCSAT-2

2004-05-20 | 17:47 UTC

Vandenberg AFB

Taurus XL

ROCSAT-2 is een Taiwanese remote sensing satelliet. Deze satelliet weegt 750 kg en heeft instrumenten aan boord voor beeldvorming van oogstvorming, natuurlijke rampen en olievervuiling. Een speciale beeldvormer moet rode bliksemflitsen (spirits) voor wetenschappelijk onderzoek vastleggen. De initiële baanparameters waren H = 764*767 km | i = 99,1°.

2004-019A

Progress M-49

2004-05-25 | 12:34 UTC

Baikonur SLC

Soyuz FG

Dit ruimtevaartuig is een Russisch automatisch ruimtevrachtschip dat 2,5 ton aan voedsel, brandstof en apparaten naar het Internationale Ruimtestation ISS heeft gebracht. Op 27 mei koppelde het aan de Zvezda module. Dit ruimtevaartuig had ook het ruimtepak Orlan-M nummer 27 aan boord. Voordat deze koppeling kon gebeuren, koppelde eerst Progress M1-11 op 24 mei los van het ISS om vervolgens op 3 juni met al het geladen afval van het ISS in de dampkring te verbranden. De initiële baanparameters waren H = 236*246 km | i = 51,6°.

2004-020A

Cosmos-2407

2004-05-28 | 06:00 UTC

Baikonur SLC

Tsiklon 2

Zoals het Cosmos nummer aangeeft, is dit een Russische militaire satelliet. Gezien de initiële baanparameters is dit waarschijnlijk een US-PU elektronische inlichtingensatelliet voor de Russische marine die door de Amerikanen met EORSAT (Electronic Ocean Reconnaissance Satellite) wordt aangeduid. De initiële baanparameters waren H = 405*417 km | i = 65,0°.

2004-021A

Cosmos-2408

2004-06-10 | 01:28 UTC

Baikonur SLC

Zenit 2

Cosmos nummers bij Russische lanceringen duiden over het algemeen militaire satellieten (zie de lancering hiervoor) of mislukte lanceringen aan. Deze satelliet is, gezien de initiële baanparameters, hoogstwaarschijnlijk een tweede generatie Tselina elektronische inlichtingensatelliet (ELINT). De initiële baanparameters waren H = 847*865 km | i = 71,0°.

2004-022A

Intelsat 10-02

2004-06-16 | 22:27 UTC

Baikonur SLC

Proton M / Briz M

Intelsat 10-02 is een geostationaire communicatiesatelliet in de geprivatiseerde Amerikaanse Intelsat vloot. De drie ton zware satelliet verzorgt digitale radio-uitzendingen, en telefoon- en internetverbindingen voor gebruikers in Europa, ZuidAmerika, Afrika en het Midden-Oosten via 36 Ku-band en 70 C-band transponders. GEO positie is 1° westerlengte. De initiële baanparameters waren H = 35.769*35.801 km | i = 0,1°.

2004-023A

Navstar SVN-60

2004-06-23 | 22:54 UTC

Cape Canaveral AFS

Delta 7925

Ook wel GPS 2R-12 en USA-178, is een ongeveer 2,1 ton zware navigatiesatelliet voor het Amerikaanse Global Positioning Satellite systeem en zal de GPS 2A-16 vervangen. GPS 2A-16 zal echter als een back-up beschikbaar blijven totdat hij stopt met werken. De initiële baanparameters waren H = 20.107*20.361 km | i = 55,1°.

32


Ruimtevaart. Inhoud. Rubrieken

Recommend Documents