pdf (4.2 Mb) - Nederlandse Vereniging voor Ruimtevaart

50 jaar Russische vrouwenin de ruimteEen halve eeuw geleden werd de eerstevrouwelijke kosmonaut gelanceerd.4 8Interplanetairestuurmanskunst op eenMars routeDe reis van Curiosity naar Mars hadeen Nederlands tintjeMission X: Train alsastronaut AndréKuipers!Astronauten als inspiratie voorfittere schoolkinderen14Bioclear maakt microbiologischeprocessen breedtoepasbaarHoe het realiseren van een gezondeleefomgeving voor astronauten bijdraagtaan de ontwikkeling van geavanceerdeLab-on-a-Chip technologie17De Nederlandse prijs inde European SatelliteNavigation CompetitionWie maakt Galileo’s belofte waar?20Tien jaar Mars in zicht10 jaar Mars in zicht, visuele hoogtepuntenvan Mars Express24Wie gaat de ruimtetoerismerace winnen?Scaled Composites won theAnsari X Prize, maar wie zal deeerste vluchten met ruimtetoeristengaan uitvoeren?28 32Delft Aerospace RocketEngineering naar deruimteDARE: Delft Aerospace RocketEngineering; ‘Rocket Science, thestudent way’NASA – A HumanAdventure ExhibitionDe NASA – A Human AdventureExhibition, een voorproefje36ESA’s Conceptenfabriek -de Concurrent DesignFacilityIn ESTEC’s Concurrent Design Facilitywordt sinds 1998 volgens een revolutionairemethode een keur aan mogelijkenieuwe ESA missies ontwikkeld40RuimtevaartkroniekAlle lanceringen en belangrijkeruimtevaartgebeurtenissen tussen 2februari 2013 en 30 april 201344Ruimtevaart 2013 | 23

50 jaar Russischevrouwen in de ruimteBert VisOp 16 juni 1963 werd Valentina Tereshkova als eerste vrouw in een baan om deaarde gebracht. De Sovjet Unie was euforisch. Weer had men de Verenigde Stateneen ‘Space First’ afgesnoept. Nikita Khrushchev verkondigde aan iedereen diehet maar horen wilde dat hiermee bewezen was dat Sovjet-vrouwen alles kondendoen wat mannen deden. Maar als vrouwen in de Sovjet Unie dachten daarmeeeen serieuze kans te krijgen om ook kosmonaut te worden, dan hadden ze het mis.Tereshkova’s vlucht was niet meergeweest dan de volgende succesvollepoging om NASA eenstap voor te zijn. Op zich niet alte moeilijk, want NASA had op dat momentgeen enkele intentie om een vrouwin de ruimte te brengen. Ondanks dat wasTereshkova’s missie zeker een indrukwekkende,al was het maar omdat ze meer tijdin de ruimte had doorgebracht dan alleAmerikanen bij elkaar opgeteld.Omdat met Vostok wel zo’n beetje allemogelijke records waren behaald werdgekeken naar een opvolger. Dat werd deVoskhod, feitelijk een uitgeklede Vostok.NASA werkte aan Gemini, waarmee tweeastronauten in de ruimte zouden wordengebracht. Teneinde die prestatie te overtreffenlanceerden de Sovjets in oktober1964 Voskhod-1, met drie kosmonautenaan boord. Ze droegen geen ruimtepakkenen de cabine bevatte geen schietstoelen;daar was simpelweg geen ruimtemeer voor. Vijf maanden later volgdeVoskhod-2, waarmee de laatste groteprimeur zou worden binnengesleept: deeerste ruimtewandeling, uitgevoerd doorAleksey Leonov. Zowel de ruimtewandelingals de landing van Voskhod-2 liepenbijna slecht af. Het was duidelijk dat degrenzen van de mogelijkheden van hetVoskhod ruimteschip waren bereikt, enmisschien zelfs al overschreden. Desondankswerden nog diverse vluchtengepland, die elk voor aansprekende primeurshadden moeten zorgen.Voskhod-4 had in 1966 voor de tweedekeer vrouwen in de ruimte moetenbrengen. Valentina Ponomaryova enIrina Solovyova waren aangewezen om devlucht uit te voeren. Hun reserves zoudenZhanna Yorkina en Tatyana Kuznetsovazijn. Het programma voor de vlucht wasindrukwekkend. Hij was gepland voor tiendagen, en daarmee op dat moment delangste bemande ruimtevlucht na Voskhod-3,die 15 tot 20 dagen zou duren, enGemini-7, die in december 1965 bijna 14dagen had geduurd. Daarbovenop kwamnog dat Irina Solovyova een ruimtewandelingzou maken. Het zou niet zoverkomen. In januari 1966 overleed SergeyKorolyov, de vader van de Sovjet ruimtevaart,en kort daarna werden alle geplandeVoskhod vluchten geschrapt. De viervrouwen waren op dat moment weliswaarbegonnen met algemene training, maarwaren nog niet zover gekomen dat ze ookmet specifieke missie-training waren gestartvoor de ruimtewandeling en andereaspecten van de vlucht. Het afgelastenvan Voskhod-4 betekende ook het feitelijkeeinde van hun kosmonautencarrière.Hoewel ze officieel nog tot oktober 1969lid bleven van de kosmonautengroepwerden ze nooit meer gekandideerd vooreen vlucht. Kuznetsova ging in Moskouwerken, terwijl de andere drie vrouwennieuwe generaties kosmonauten gingenopleiden in het Yuri Gagarin trainingscentrum.In een interview vertelde Solovyovadat ze het weliswaar jammer vond dat zeniet had gevlogen, maar dat ze er niet rouwigom was dat ze niet de eerste vrouw inde ruimte was geworden. In dat geval hadze namelijk nooit de kans gekregen om deinteressante dingen te doen die ze nu hadkunnen doen, zoals doorgaan met parachutespringen,psychologie studeren, ennaar de zuidpool reizen als commandantvan de Metelitsa expeditie, die geheel uitvrouwen bestond. Ze voegde er nog welaan toe dat ze ervan overtuigd was dat zealsnog gevlogen zou hebben indien NASAhad besloten een vrouw te laten vliegenop een Gemini of een Apollo vlucht. Hetwas duidelijk dat NASA onbewust eengrotere invloed had op de carrière van devrouwelijke kosmonauten dan de kosmonautenzelf…Nieuwe kansenGedurende bijna tien jaar waren vrouwelijkekosmonauten eigenlijk geen punt vanconsideratie meer. Dat veranderde toenNASA in 1978 haar eerste groep Shuttleastronauten selecteerde, waaronder zichzes vrouwen bevonden. Het was duidelijkslechts een kwestie van tijd voor er een4 Ruimtevaart 2013 | 2

Valentina Tereshkova meldt zich gereed voor haar vlucht.Elena Dobrokvashina tijdens haar zeetraining.Amerikaanse in de ruimte zou vliegen. DeSovjets besloten dat ze in ieder geval weereen vrouw zouden moeten laten vliegenvóór NASA die kans kreeg. Een nieuweselectieprocedure werd opgestart. Dezekeer werd er echter niet simpelweg gekekenwie zo snel mogelijk zou kunnenvliegen. In Tereshkova’s geval was parachutespringende enige onontbeerlijkevaardigheid die ze moest beheersen. Verderwas het vooral de bedoeling geweestdat ze een goede representante zou zijnvan het Sovjet-ideaal. Dus liefst een jongevrouw die er leuk uitzag maar vooral ookeen die afkomstig was uit de arbeidersklasse.Deze keer werd er gezocht naar ingenieurs,artsen, piloten, enz. Een van deartsen die kandidaat werd, Galina Amelkina,beschreef in een interview in 2003hoe ze was uitgenodigd door de directeurvan haar instituut voor een gesprek. Bijbinnenkomst had ze een commissie zienzitten die niets had gezegd, en haar alleenmaar had bekeken terwijl ze met de directeursprak. Er werd niet gezegd waarvoorze was uitgenodigd, en na een poosjestond ze weer op de gang, zich afvragendwat er zo juist gebeurd was. Kort daarnawerd ze opnieuw opgeroepen. Ze herinnerdezich: “Ze nodigden ons uit en kekenalleen naar ons, zonder iets te zeggen. Hetwas eigenlijk wel grappig om dat te zienvan onze kant. De meisjes, want eigenlijkwaren we nog maar meisjes, gingen naarbinnen, kwamen weer naar buiten, waarnade volgende naar binnen ging en weer naarbuiten kwam. Geen van ons wist waarvoorwe daar waren. Uiteindelijk vroeg men mijof ik problemen had met mijn bloedvaten.Dat was een vraag waar ik niet op had gerekend.Misschien wilden ze mijn reactie zien,ik weet het niet. Uiteindelijk vroeg iemandof ik mee wilde doen met een internationaleexpeditie onder extreme omstandigheden.Verder gaven ze geen details. Vervolgens zeimen mij de medische keuring te doorlopen.Maar geen van de artsen die mij keurdenwisten waarom ze dat deden. Even werdgesuggereerd dat wij mogelijk deel zoudennemen aan een expeditie met een bathyscaaf,omdat we wisten dat er een expeditiewerd voorbereid. Maar toen moest ik eentest in de centrifuge ondergaan. Daarvertelde iemand mij in vertrouwen dat ikwerd gekeurd om kosmonaut te worden. HijIrina Pronina.bezwoer mij niemand te vertellen dat hij hetaan mij had onthuld.”Uiteindelijk werden negen vrouwen geselecteerd.Vier waren arts, vier ingenieur enéén was testpiloot: Svetlana Savitskaya.Ze was in het wereldje van testpiloten aleen bekende naam, want ze was houdstervan diverse records op luchtvaartgebied.Daarnaast had ze ook nog een nietonbelangrijke troef in handen: ze wasRuimtevaart 2013 | 25

Svetlana Savitskaya tijdens een trainingssessie voor Soyuz T-7 aanboord van een Ilyushin-76.De oorspronkelijke bemanning voor SoyuzT-8, v.l.n.r. Titov, Pronina en Strekalov.namelijk de dochter van de commandantvan de Sovjet luchtmacht, maarschalkYevgeniy Savitskiy. Allen begonnen aande basisopleiding voor kosmonaut in hetGagarin kosmonauten-trainingscentrumbij Moskou.PrimeursIn april 1982 werd Sally Ride door NASAaangewezen als bemanningslid voorSpace Shuttle missie STS-7, waarmee zede eerste Amerikaanse vrouw in de ruimtezou worden. De Sovjets moesten in actiekomen om vóór Ride weer een vrouw telanceren. Er werd een bemanning geformeerdvoor een speciale korte vlucht naarhet Salyut-7 ruimtestation. Naast commandantLeonid Popov en boordingenieurAlexander Serebrov werd SvetlanaDe Soyuz T-12 bemanning meldt zich gereed voor de vlucht bij de voorzitter van de Staatscommissie.Savitskaya aangewezen als derde bemanningslid.Haar reserve was Irina Pronina.Alhoewel het vrijwel zeker is dat het feitdat Svetlana “de dochter van” was haarin niet geringe mate hielp om de vluchtte krijgen, moet gezegd worden dat zijwaarschijnlijk ook wel de beste keus wasom de plek te vullen. Training voor devlucht begon in december 1981, en op 19augustus 1982 werd Savitskaya aan boordvan Soyuz T-7 gelanceerd. Na bijna achtdagen in een baan om de aarde te hebbenverbleven keerden Popov, Serebrov enSavitskaya terug. De vlucht was een doorslaandsucces en er werd meteen gekekenof er een nieuwe primeur kon wordenbinnengehaald: de eerste lange ruimtevluchtdoor een vrouw. Daartoe werdSavitskaya’s reserve Irina Pronina geselecteerdom samen met Vladimir Titov enGennadiy Strekalov te gaan trainen. Maarzover zou het niet komen. Men durfdehet bij nader inzien toch niet aan om eenvrouw een lange vlucht te laten maken,zeker niet wanneer daar ook nog eens eenruimtewandeling bij zat. Pronina werdvervangen door haar reserve AleksandrSerebrov.Toen NASA echter besloot om Kathy Sullivaneen ruimtewandeling te laten makenwas dat een primeur die de Russen zichniet wilden laten afsnoepen. Met nameSavitskaya gooide er een fikse lobbytegenaan. Met de invloed van haar vaderals kruiwagen werd er snel een specialekorte vlucht georganiseerd. Commandantwerd de meest ervaren kosmonaut vandat moment, Vladimir Dzhanibekov.De derde stoel werd toebedeeld aanIgor Volk, die zo de ruimte-ervaring konopdoen die hij nodig had om later metde Buran shuttle te kunnen vliegen. AlsSavitskaya’s reserve werd YekaterinaIvanova aangewezen, al werd later toegegevendat haar kans om te vliegen nulwas; ze zou Savitskaya onder geen enkeleomstandigheid vervangen hebben. SoyuzT-12 werd gelanceerd op 17 juli 1984, enSavitskaya en Dzhanibekov voerden op de25 e hun ruimtewandeling uit: minder dandrie maanden vóór Sullivan dat als eersteAmerikaanse vrouw deed.Men had de smaak nu te pakken, en beslootdat dan ook maar die vlucht met eenvolledig vrouwelijke bemanning moestworden gemaakt die oorspronkelijk bedachtwas voor het Voskhod programma.De inmiddels geldende verplichtingdat minstens een van de kosmonauten6 Ruimtevaart 2013 | 2

Elena Dobrokvashina en Yekaterina Ivanova tijdens hun zeetraining.Elena Dobrokvashina en Yekaterina Ivanova tijdens hun zeetraining,met I.V. Davidov, een van de instructeurs.vluchtervaring moest hebben was makkelijkopgelost, want Savitskaya werdaangewezen als commandant. Met haarzouden Ivanova en IMBP arts Elena Dobrokvashinavliegen. Maar kort nadat dedrie waren begonnen aan hun trainingontstonden er grote problemen met Salyut-7.Uiteindelijk kon het station wordengered, maar toen was de vrouwenvlucht aldefinitief geschrapt.De Russen maakten zich vanaf dat momentniet meer druk over vrouwelijkekosmonauten. De geselecteerde groepwerd ontbonden en ging weer over tot hetwerk van alledag. Pas toen in het kadervan de samenwerking met NASA duidelijkwerd dat Shannon Lucid een lange vluchtging maken naar het Mir station, werdbesloten dat voor die tijd een vrouwelijkekosmonaut datzelfde moest hebben gedaan.Gelukkig was op dat moment nogéén Russin beschikbaar, anders had datYekaterina Ivanova.nog een probleem kunnen worden. Haarnaam was Elena Kondakova, de vrouwvan kosmonaut Valeriy Ryumin, die eenhoge functie had bij Energiya. Kondakovawerd aangewezen als boordingenieurvoor Soyuz TM-20 en vloog samen metAleksandr Viktorenko ruim 169 dagen ineen baan om de aarde. Later zou ze zelfsnog een tweede vlucht maken, als MissionSpecialist aan boord van de Space ShuttleAtlantis op vlucht STS-84.Wie nu denkt dat vrouwen daarmee geaccepteerdwerden in het Russische programmaheeft het mis. Sinds Kondakovawerden slechts drie vrouwen geselecteerdom kosmonautentraining te ondergaan.Eén van hen, journaliste Svetlana Omelchenko,had eigenlijk vanaf het begin algeen kans om ooit gelanceerd te wordenomdat inmiddels de derde stoelen in deSoyuz voor veel geld werden verkocht aanbuitenlandse ruimtevaartagentschappen.Het dichtst in de buurt kwam nog NadezhdaKuzhelnaya, die het tot reservebemanningslidvoor de Soyuz TM-33 bracht. Zelfvliegen was er echter niet bij omdat juisttoen de verkoop van plaatsen begon aanrijke buitenlanders en ‘kleine’ landen zoalsBrazilië, Maleisië, België en Nederland.Gedesillusioneerd nam Kuzhelnaya uiteindelijkontslag en werd verkeersvliegerbij Aeroflot.In 2006 werd opnieuw een vrouw geselecteerd:Elena Serova. Inmiddels is zijaangewezen voor een vlucht naar het ISS,als boordingenieur voor Expeditie 40/41.Haar benoeming, zo wordt gezegd, ishoofdzakelijk te danken aan het feit dathet dit jaar 50 jaar geleden is dat ValentinaTereshkova haar historische vlucht maakte.Het zal haar waarschijnlijk niet veelkunnen schelen. Maar als het inderdaadzo is, dan moet helaas gezegd worden datom in de ruimte te kunnen vliegen Russischevrouwen nog steeds afhankelijkerzijn van connecties, mogelijke primeurs,acties van derden zoals NASA, politiek, ofpuur geluk, dan van hun capaciteiten. Ofdat snel zal veranderen zal de toekomstmoeten leren.De in dit artikel aangehaalde interviews zijndoor de schrijver zelf met de betreffende kosmonautengehouden. Bert Vis volgt de Russischebemande ruimtevaart al vele jaren opde voet, en verblijft daarvoor ieder jaar eenweek of langer in het Gagarin CosmonautTraining Center (GCTC) bij Moskou. Hij isco-auteur van “RUSSIA’S COSMONAUTS”,het eerste boek dat in het westen verscheenover de geschiedenis van het GCTC, en van“ENERGIYA-BURAN, THE SOVIET SPACESHUTTLE”. Zijn eigen verhaal beschrijft hijin “COLD WAR SPACE SLEUTHS” dat indecember 2012 verscheen.Svetlana Savitskaya.Ruimtevaart 2013 | 27

Interplanetaire stuurmanskunstop een Mars routeInterview met Gerard KruizingaEd KuijpersNa een vlucht van 570 miljoen kilometer kwam het Mars Science Laboratory (MSL)ruimtevoertuig op 200 meter nauwkeurig aan bij het beginpunt voor de landing.Daarna volgden zeven minuten van gruwelijke spanning voor de landing en hetbegin van de Curiosity rover activiteiten op Mars. De lange reis naar Mars duurdemeer dan acht maanden. Een direct betrokken Nederlander, Gerard Kruizinga, waswerkzaam in het MSL navigatieteam. Gerard heeft vijf jaar naar de succesvolle landingtoegewerkt als specialist op het gebied van baanberekeningen en besturingbij het Jet Propulsion Laboratory (JPL) in Pasadena, Californië. Na eerst een toelichtingte geven over de interplanetaire reis en de gebruikte technologie vertelt hijmeer over zijn bijzondere carrière en de toekomst van de Mars-exploratie.Luchtfoto van JPL in Pasadena.[NASA/JPL]8 Ruimtevaart 2013 | 2

Gefeliciteerd! In Nederland is menook zeer onder de indruk. Waar wasjij de laatste zeven minuten mee bezigvoordat bekend werd dat de spectaculairelanding op 6 augustus 2012was gelukt?Ongeveer 10 seconden eerder dan derest van de wereld wist ik dat de landinggelukt was. Mijn belangrijkste taak was alvoor het begin van de landing afgelopen,maar ik kreeg onverwacht nog een taakom variaties in de gaten te houden van eenhoogfrequent signaal doorgestuurd via deX-band. Vertragingen ontstonden omdatverscheidene systemen moesten meldendat Curiosity veilig op de grond stond. Debelangrijkste bevestiging kwam als eersteen dat is wat ik hoorde op mijn hoofdtelefoon.Al Chen, die de wereld informeerdemet “Touch Down Confirmed”, wachttenog 10 seconden om van andere systemenbevestiging te krijgen. Het externe computernetwerkwas ook overbelast en te traaggeworden door alle publieke belangstelling,waardoor ik lokaal ondersteuningmoest geven. Het was achteraf erg leukte zien hoe de wereld had meegeleefd,maar mijn echte werk was dus veel eerderbegonnen.De reis naar MarsHet MSL ruimtevoertuig bevatte de Curiosityrover, een vliegende hijskraan, hethitteschild en een stuursysteem. Na de lanceringmet een Atlas raket op 26 november2012 kwam MSL in een baan rond de aardena een vier minuten durende activering vande tweede Centaur trap. Met de tweede 8minuten durende activering van de tweedetrap en een loskoppeling werd het MSLruimtevoertuig ongeveer drie kwartier laterrichting Mars gestuurd. De Curiosity rovergebruikt een nucleaire generator met Plutoniumdie bij een mislukte lancering nietbeschadigd op aarde terecht mocht komen.Was de lancering daaromextra spannend?Het risico bij inslag in de stille oceaanzou minimaal zijn door een specialeconstructie van de generator. Een paarweken daarvoor hadden we bij JPL systemenkunnen testen bij het volgen van demislukte Phobos-Grunt missie. Iedereenwas daardoor extra voorbereid op calamiteiten.Hoe was de reis opgebouwd?Het navigatieteam was verantwoordelijkGerard wijst hoe het moet. [NASA/JPL]voor de navigatie vanaf het moment datMSL werd losgekoppeld van de tweedetrap van de Atlas raket totdat we de Marsatmosfeer binnen vlogen op ongeveer100 km boven het oppervlak. Na 47 dagenwerd de eerste baancorrectie uitgevoerd(TCM-1, zie de figuur met baanbeschrijving)en in totaal waren zes momentenvoor baancorrecties voorzien. Uiteindelijkwaren minder correcties nodig.De eerste correctie was de grootste omeen bewuste stuurfout van de Centaurtrap te corrigeren. Deze stuurfout werdgeïntroduceerd om te zorgen dat dezelanceertrap, die dezelfde baan volgt naarMars als MSL, op een veilige afstand langsMars zou vliegen. Ons team was ook verantwoordelijkvoor wat er met de Centaurtrap gebeurde. Wij kozen hoe ver we Marszouden missen, gebaseerd op regels voorplaneetbescherming (ter voorkoming vanbiologische verontreiniging van Mars), enhebben de motoren van die trap nog eenkeer opgestart.De nauwkeurigheid van de landing waserg bijzonder (binnen een gebied van 400m bij 1,5 km). De communicatielink naarde aarde was complex waarbij de MarsReconnaissance Orbiter (MRO), ESA’s MarsExpress en de Mars Odyssey klaar moestenstaan voor doorsturen van radiosignalennaar de aarde. Vijf minuten na het inzettenvan de landing werd de directe communicatiemet de aarde verbroken doordat MSLuit het zicht verdween door de rotatie vanMars. Mars Odyssey stuurde de data vanCuriosity rechtstreeks door naar de aarde.MRO nam ook foto’s tijdens de afdaling.Was er tijdens de lange reis zo weinigflexibiliteit dat inzetten van delanding niet een paar minuten eerderplaats had kunnen vinden?Dit had te maken met de positie van deAarde en Mars in hun baan om de zon ende positie van de Gale krater op Mars. Despeelruimte na meer dan een half jaar reizenwas niet genoeg om de landing eerderte laten beginnen, anders hadden wedit zeker gedaan. We vergelijken het weleens met golf spelen op intercontinentaleafstanden op aarde.Recentelijk moest een reservecomputervan Curiosity taken overnemendoor een geheugenprobleem, uitgerekendop het moment dat er wetenschapgedaan moest worden. Warener onderweg soortgelijke problemen?We hebben ook een computerwisselinggehad tijdens de vlucht. Maar over het algemeenzijn deze problemen gerelateerdaan fouten in het geheugen of managementwelke met software-aanpassingenopgelost kunnen worden. Gelukkig isbijna alles dubbel uitgevoerd, zodat overschakelennaar de reservecomputer eenallerlaatst redmiddel wordt. Ook recentelijkzijn de problemen voor Curiosity opMars relatief snel opgelost.Waar ben je vooral trots op?Ik ben het meest trots op het feit datzes-en-een-halve dag voor de landing devoorspelling van Curiosity’s positie achterafeen nauwkeurigheid had van 200meter in een bepaald vlak. Deze positiewas zes dagen voor de landing naar MSLRuimtevaart 2013 | 29

De reis naar Mars met de zes baancorrectie-punten TCM-1 t/m TCC-6. [NASA/JPL]verstuurd als referentie voor de navigatieen we hebben de voorspelling daarna nietmeer aangepast. Zes dagen voor de landingwaren we nog 2,6 miljoen km verwijderdvan Mars, en dus iets meer dan zeskeer de afstand van Maan tot de aarde.Interplanetair reizen enmodellering voor navigatieDe hoge nauwkeurigheid vraagt om extrauitleg. Na de succesvolle landing is er hardgewerkt aan documentatie. Gerard heeftaan verschillende publicaties bijgedragen,waarbij hij vooral verantwoordelijk wasvoor de baanberekeningen en modellering.Bij het nalezen wordt duidelijk hoe nauwkeurigde gebruikte baanmechanicamodellenwaren. De zwaartekracht van de aarde,de maan en Mars werd door formules met8 coëfficiënten benaderd. Voor modelleringwas echter nog veel meer nodig.Wat maakte het modellerenvooral lastig?Ter vereenvoudiging van de besturingwas het ruimtevaartuig een rotatie omzijn as gegeven (ongeveer twee rondjesper minuut). Dat verhoogt de stabiliteit,maar maakt het interpreteren van demeetgegevens en modellering ook moeilijker.Naast zwaartekracht is er de stralingsdrukvan de zon die in verschillenderichtingen invloed heeft. Hiervoor hebbenwe een model gemaakt gebaseerdop een Fourier-analyse met een afschattingvan parameters voor de verschillendebaansegmenten. Tijdens het eerste deelvan de reis zagen we ook uitgassingsverschijnselenterug in de rotatie en depositie van MSL. De thermische stralingvan de nucleaire generator had ook eeneffect dat we pas tijdens de missie kondenkwantificeren en activeren in de modellen.Een roterend lichaam ondervindteen extra kracht onder de invloed vanzonnestraling doordat het enige tijd duurtvoordat oppervlakken bestraald door dezon aan de schaduwzijde warmtestralinguitzenden (Yarnovsky-effect). Er warenook kalibratietechnieken nodig om deprestaties van de stuurraketten precies tekunnen modelleren.In hoeverre behoort het modellerenvan dergelijke effecten tot jouwwerk?Dit is het hart van mijn werk. Het modellerenvan alle krachten die op MSLwerken, het verwerken en kalibreren vanmeetgegevens en het optimaliseren vande nauwkeurigheid. Onnauwkeurighedenworden steeds groter naarmate je verderin de toekomst voorspellingen moet maken.Het is dus van groot belang om deonnauwkeurigheden zo goed mogelijk inte schatten, zodat ook de te verwachtenafwijkingen kunnen worden geëxtrapoleerd.Hoe werd onderweg de positie vanMSL bepaald?De vereiste nauwkeurigheid werd bereiktdoor het combineren van drie soortenmetingen met de grondstations van hetNASA “Deep Space Network”. De eerstemeetmethode is een meting van de snelheidvan de satelliet relatief tot de Aardein de richting van MSL’s zichtlijn vanafde antenne. Voor deze meting wordt hetDoppler effect op het radiosignaal gemeten.De huidige nauwkeurigheid van dezemeting is ongeveer 0,03 mm/sec. Detweede meetmethode is gericht op bepalingvan de afstand van het grondstationtot MSL. De afstand wordt bepaalddoor het tijdsinterval te meten dat hetradiosignaal nodig heeft om de antennevan MSL te bereiken. Uit het gemetentijdsinterval en de lichtsnelheid volgtdan de afstand, met een nauwkeurigheidvan ongeveer twee meter. De derdemeetmethode is gebaseerd op metingenvan de hoek tussen MSL en posities gemarkeerddoor quasar radiobronnen. Dehoek wordt bepaald door tegelijkertijdte luisteren naar radiosignalen van MSLen quasars door twee grondantennesvan het “Deep Space Network” die duizendenkilometers van elkaar op aardeverwijderd staan. De grondstations inCanberra in Australië, Madrid in Spanjeen Goldstone in California worden daarvoorgebruikt. Omdat de locatie vanquasars aan de hemel zeer nauwkeurigbekend is kan gecorrigeerd worden vooratmosferische afbuigingen van radiosignalenen meetfouten. De nauwkeurigheidvan deze meting is ongeveer 1,3 · 10 -7graden. De drie meetmethoden zijngezamenlijk nodig, maar vooral de derdemeetmethode heeft er voor gezorgd dattijdens de laatste dagen voor de landingde positie van Curiosity zeer nauwkeurigkon worden bepaald.Positiebepaling gebeurde dus vanafde aarde, maar had het MSL ruimtevoertuiggeen sensoren om naar heteinddoel Mars te kijken?Dergelijke optische navigatie bestaatinderdaad op missies naar asteroïdenen kometen, waar de positie vooraf nietmet een goede nauwkeurigheid bepaaldkan worden. Voor Mars is dit niet nodigomdat we de positie van Mars erg goedkennen. Dit komt omdat we al meer dan10 jaar ervaring hebben met werkendesatellieten in een baan om die planeet.De afstandmetingen voor Mars zijn ergnauwkeurig en we gebruiken die gegevensvoor het systematisch verbeterenvan de modellen.10 Ruimtevaart 2013 | 2

Het MSL ruimtevoertuig en de belangrijkste buitenste componenten.[NASA/JPL]Integratiestap van Curiosity met hijskraan in MSL. [NASA/JPL]Van spelen in de zandbaktot specialistOp 24 september 2012 was Gerard te horentijdens een Radio 1 uitzending van “TweeDingen”, en dat was de aanleiding omcontact te zoeken. Tijdens het voorgesprekvoor de radio-uitzending sprak hij ook metInge Loes ten Kate, die in het vorige nummervan Ruimtevaart haar activiteitenm.b.t. het SAM instrument heeft besproken.De enorme stap tussen werken bij JPLen spelen in een zandbak met een VikingLander model op een boerderij in Flevolandvroeg om een toelichting.In dat interview bleek je al op jongeleeftijd een fan van ruimtevaart.Waarom?Mijn fascinatie met de ruimtevaart isbegonnen met de laatste twee Apollolandingen in 1972. Het reizen naar anderehemellichamen en alles wat er mee temaken had sprak erg tot mijn verbeelding.Door de Viking landingen werd ikmij bewust van JPL en had veel bewonderingvoor het werk. Ik speelde toen meteen zelfgemaakte Lander gemaakt vaneen plastic huishoudbakje en bouten voorde landingspoten in een zandbak op deboerderij.Hoe ben je bij JPL terechtgekomen?Na het begin van de Voyager missies (ookgeleid vanuit JPL) wilde ik wel bij JPLwerken, en tijdens de studie Lucht- enRuimtevaart in Delft groeide de interesseom naar Amerika te gaan en astronautte worden of voor JPL te gaan werken.Ik ben afgestudeerd bij de baanmechanicaleerstoel, waar baanberekeningwerd toegepast op radarsatelliet altimetrieom stijging van de zeespiegel temeten, en ben bij de University of Texasgepromoveerd op hetzelfde onderwerp.Daarna ben ik bij JPL aangenomen viaopgedane contacten. Ik werk nu 23 jaarin de Verenigde Staten, waarvan 15 jaarbij JPL. Ik ben Amerikaans staatsburger,maar heb nog steeds een Nederlands paspoortdoor speciale wetgeving wanneerje getrouwd bent met een buitenlandsenationaliteit, in mijn geval Amerikaanse.Hierdoor wordt het voor mijn twee kinderenook gemakkelijker om iets van hunNederlandse oorsprong te volgen. Nederlandsspreken gaat nog prima, maar benblij dat we een interviewvorm hebbengekozen, want schrijven gaat merkbaarveel moeilijker. De collegedictaten uitDelft heb ik nog steeds. Bij JPL word ikGerhard genoemd en dat is ook mijn officiëlenaam. Om verwarring te voorkomenbij overheidsdiensten in Amerika bleekGerhard handiger dan mijn Nederlandseroepnaam Gerard.Wat heb je bij JPL nog meer gedaan?Ik ben begonnen bij JPL met het werkenaan de navigatie voor radaraltimetriesatellieten, onder andere TOPEX/POS-EIDON en Jason-1. Inmiddels ben ik almeer dan tien jaar betrokken bij GRACE(Gravity Recovery and Climate Experiment).Dit is een missie om het zwaartekrachtsveldvan de aarde in de gaten tehouden. Daardoor kom ik ook nog weleens bij DLR Oberpfaffenhofen, waar ookhet Columbus Controle Centrum staat,en heb ook nog contacten in Delft. Ikben verder betrokken geweest bij GRAIL(Gravity Recovery and Interior Laboratory)en de data analyse voor het in kaartbrengen van het zwaartekrachtsveld vande maan. We hebben met de data voorvele jaren een standaard verkregen voorbaanmechanica bij maanmissies. De reisvan de Phoenix Mars Lander was mijneerste interplanetaire ervaring met baanmechanica,en met MSL heeft de kennisen ervaring uit de studie een mooi vervolggekregen.Hoe wordt er getraind en gewerkttijdens de reis naar Mars?We hebben zowel software als hardwareom mee te trainen. We testen zeer veelop wat we ORTs (Operational ReadinessTests) noemen. Tijdens operaties (Curiosityen GRAIL) zat ik regelmatig achtereen console in de “Mission Support Area”.Dit is de ruimte waar je de mensen zagjuichen na de landing. Voor normaleoperaties zit ik in mijn kantoor en maak ikgebruik van webpagina’s die aangemaaktworden door onze software. Ik kan dezepagina’s ook bekijken op mijn smartphone.Voorheen liep ik altijd met een laptoprond en wist altijd waar WIFI beschikbaarwas voor het geval er een probleem was.De smartphone heeft alles een stuk gemakkelijkergemaakt.Het belang van landen opMars en de toekomstWat maakt landen en in-situ onderzoekde moeite waard in vergelijkingmet observatie uit de ruimte?Ik denk dat vanuit de ruimte veel indirectbewijs gevonden kan worden over de vormingvan Mars. We zullen dan geen kiezelsteenkunnen fotograferen die aantonendat water ook echt gestroomd heeft.Ruimtevaart 2013 | 211

Curiosity verdween twee minuten voor de landing uit het zicht vande aarde. [NASA/JPL]Verbetering in landingsnauwkeurigheid op Mars vanaf het beginvan de interesse in JPL.[NASA/JPL]Over alles op Mars zit een laag stof. Dekleilaag waarin Cursiosity heeft geboordhad een groen/blauwe kleur en is totaalanders dan het rode stof dat er bovenopligt. 2,5 miljard dollar aan investeringen isnodig geweest voor MSL en is illustratiefvoor het belang dat de Verenigde Statenhechten aan Mars onderzoek.In Europa is het budget veel kleinervoor de ExoMars missies en moetalles over verschillende partijenworden verdeeld, rekening houdendmet een geografische verdelingenvan budget en verschillende wetenschappelijkeen industriële belangen.Speelt dat bij jullie ook?Het is vergelijkbaar, maar de geografischereturn binnen de VS is minder bepalend.Veel onderdelen van Curiosity zijngefabriceerd door JPL zelf. Bij JPL werkenongeveer vijfduizend medewerkers endaarnaast ongeveer tweeduizend contractmedewerkers.Er is ook veel expertisevoor andere onderwerpen.De instrumentatie van Curiosity bestaatuit camera’s, spectrometers, stralingsdetectorenen andere omgevingssensoren.Alle instrumenten functioneren goed. Decamera’s hebben prachtige foto’s gemaakt.Met DAN (Dynamic Albedo of Neutrons)werd water onder het oppervlak gedetecteerd.De straling bleek tot nu toe mee tevallen. Met SAM (Sample Analysis at Mars)zijn bodemmonsters geanalyseerd.Hoe kijk je zelf aantegen de resultaten?Er is visueel aangetoond dat er waterheeft gestroomd in de Gale krater en dateen kleilaag is gevormd in vrijwel neutraalwater. Dit betekent dat de condities opMars lang geleden vrijwel gelijk warenaan die op aarde. Het heeft ongeveer eenhalf jaar geduurd, maar nu is Curiosityvolledig bezig met het wetenschappelijkonderzoek. Ik volg Curiosity nog steedsop de voet, hoewel ik niet meer aan demissie werk. Ik kijk uit naar de resultatenvan de reis naar Mount Sharp met zijnmini Grand Canyon, niet alleen voor hetwetenschappelijk onderzoek maar natuurlijkook voor de mooie plaatjes.Hoe gaat het met derest van het team?We zijn nu allemaal bezig met andere projecten.Bobak Ferdowsi (Mohawk) kreegbij de landing veel aandacht en zou zijnkapsel bij iedere missie veranderen, maarheeft nog wel steeds hetzelfde haarmodelzag ik vorige week.Vorig jaar gaf je in een interview aandat een bemande missie niet voor 2030zal plaatsvinden. Aan de andere kantvan Los Angeles vanuit JPL gezien,is er het bedrijf SpaceX. Zij plannennieuwe commerciële initiatieven voorbemande missies rekening houdendmet verschillende Mars opties. Hoekijken jullie daar bij JPL tegenaan?Bij JPL weten we hoe moeilijk het is omnaar Mars te vliegen en vooral met eenbemanning. De commerciële initiatievenzijn mij bekend, maar denk dat de kostenhet voorlopig erg moeilijk maken om eenbemande missie naar Mars te sturen,hoewel het nu technisch wel mogelijk is.Er zijn naar mijn mening geen grote verschillenvoor het navigeren. Een verschilis dat mensen in een capsule de standregelingverstoren en dat betekent meerwerk voor stuurraketten. MSL was watdat betreft eenvoudig. De Phoenix missiewas ook complexer, omdat men daar nietvoor een spin-gestabiliseerd voertuig hadgekozen.JPL heeft een productieve keuze heeftgemaakt door zich te concentreren oprobotica voor exploratie van ons zonnestelsel.De enorme bedragen die nodig zijn voorbemande ruimtevaart, naast de risico’sen ethische problemen bij het sturen vanmensen naar Mars, vormen daarbij geenbelemmering. Het succes van MSL heeftertoe bijgedragen dat NASA een nieuwerover heeft gepland voor 2020 (mogelijkook om grondmonsters te verzamelen vooreen latere Sample Return missie), met veelhergebruik van Curiosity ervaring. De eerstvolgendereis voor JPL is MAVEN (MarsAtmosphere and Volatile EvolutioN), die innovember dit jaar vertrekt. Daarna volgtin 2016 InSight (Interior Exploration usingSeismic Investigations, Geodesy and HeatTransport).In hoeverre ben je bij de toekomstigemissies betrokken?Ik ben niet betrokken bij MAVEN, maar ikwerk als adviseur voor InSight. Die missieis gebaseerd op een soortgelijk conceptals Phoenix, maar dan gericht op seismologie.Veel mensen vertrekken naarde industrie na een aantal jaren werkenbij JPL. Elk jaar komen vele studentenin de zomer bij JPL werken en een deelwordt later medewerker. Daarmee wordtkennis en ervaring overgedragen aan devolgende generatie. Zelf ben ik van planzoveel mogelijk tot mijn pensioen door tegaan met het interessante werk, en bennu bezig banen te analyseren die gebruiktgaan worden voor de vlucht in 2020.12 Ruimtevaart 2013 | 2

Ruimtevaart 2013 | 213

Mission X: Train alsastronaut André Kuipers!Cristina Olivotto & Nicole Sentse (Sterrenlab), Jasper Wamsteker (NSO)Samen met ruim tweehonderd kinderen gaf André Kuipers op vrijdag 8 februarihet startsein voor Mission X 2013 in Nederland. Mission X is een internationaalproject dat kinderen leert over ruimtevaart, beweging en gezonde voeding.Na de officiële aftrap hebben bijna vijfhonderd leerlingen van twaalf Nederlandsescholen zes weken lang getraind als astronaut André Kuipers.Mission XMission X is een initiatief van NASA enESA in samenwerking met verschillenderuimtevaartorganisaties in de helewereld. Tweeëntwintig landen doenDiana Gerritsen, Blijberg International School Rotterdam:“As we are an international school and many childrencome further away, they are mostly driven to school.However we did manage to get 5 bikes in and let thechildren ride around the school playground. We had a lotof fun and even the teachers joined in.”momenteel mee, waaronder Amerika,Japan, Rusland, Indonesië, Zuid-Afrika,Duitsland, Denemarken, Frankrijk enNederland.Een passievere levensstijl bij kinderen enadolescenten, in combinatie met ongezondevoeding, zijn twee van de belangrijksterisico’s die kunnen leiden tot hetontstaan van chronische gezondheidsproblemen.Internationaal onderzoektoont aan dat fysieke inactiviteit en slechteeetgewoonten bij kinderen kunnenleiden tot ziekten zoals hoge bloeddruk,hart- en vaatziekten en type-2 diabetes.Gezondheidsorganisaties wereldwijderkennen dit probleem en pleiten vooreen verhoogde lichamelijke activiteit engezonde voeding voor jongeren met hetoog op een gezondere samenleving.In het licht van deze toenemende mondialegezondheidsaspecten werd het MissionX concept ontwikkeld door de ledenvan de International Space Life SciencesWorking Group (ISLSWG).Het project is een poging vande ruimtevaartorganisatiesom naast de promotie vande ruimtevaart een gezonde,actieve levensstijl bij kinderenaan te moedigen. Met behulpvan het unieke voorbeeldvan ruimtereizigers proberende deelnemende instantiesjongeren wereldwijd te motiverentot een gezonde levensstijl.De algemene doelstellingen van MissionX zijn als volgt:• Ondersteuning van een wereldwijdebewustwording van het internationaleruimtevaartprogramma.• Ondersteuning van een wereldwijdebewustwording van het belang van fysiekefitheid en een goede gezondheid.• Internationale communicatie en educatiemet behulp van internationale astronautenen kosmonauten (aan boordvan het internationale ruimtestationISS).• Een internationale website in alle deelnemendetalen met educatief materiaalover ruimtevaart en een gezondelevensstijl.• Verdere ontwikkeling van het onderlingeinzicht in multinationale educatieen communicatie.• Verbetering van de bewustwording vanonderwijs en communicatiemateriaaldat beschikbaar is bij alle ISS partners.Mission X in NederlandIn Nederland werd Mission X voor dederde keer georganiseerd (voor kinderenvan groep 4 t/m 8 van de basisschool)door het Netherlands Space Office (NSO).Het NSO, de Nederlandse ruimtevaartorganisatie,stimuleert en coördineert, inopdracht van het ministerie van OCW,Mission X 201322 landen12 ruimtevaartorganisaties14 talen20.000 kinderen wereldwijd12 Nederlandse scholen500 Nederlandse kinderen18 activiteiten1 missieVoor meer informatie over MissionX en andere activiteiten van hetNetherlands Space Office:www.spaceoffice.nlwww.sterrenlab.com14 Ruimtevaart 2013 | 2

Chiaki MukaiChiaki Mukai is een Japanse astronaute met eenmedische achtergrond. Ze werd in 1985 toegelaten totde astronautenopleiding. Ze is twee keer in de ruimtegeweest: in 1994 met Space Shuttle Columbia en in 1998met Space Shuttle Discovery. Ze was de eerste Japansevrouw in de ruimte en de eerste persoon met een Japansenationaliteit die een tweede ruimtevlucht maakte. VoorNVR leden is ze geen onbekende: op 26 oktober 2011gaf ze een lunchlezing op het symposium ‘Electronicsfor Space’, georganiseerd door de NVR en de Micro-Electronics Systems & Technology Association (MEST) vande TU Delft.André Kuipers wordt verwelkomd door de Mission X deelnemers.[W. Schrier/UNAWE - University of Leiden]Chiaki Mukai op het Electronics for Space symposium.[Sten Vollebregt]Mission X 2013 gaat van start! [W. Schrier/UNAWE - University ofLeiden]educatieve initiatieven op het gebiedvan ruimtevaart in Nederland. Daartoeheeft het NSO onlangs een nieuwe overeenkomstgesloten met ESA en ScienceCenter NEMO om de krachten en middelente bundelen. Binnen dit kader wordtgewerkt aan een vervolg op het project‘Ruimteschip Aarde’, dat tijdens de ruimtemissievan André Kuipers duizendendocenten en leerlingen bereikte. Daarnaastwordt onder de NSO vlag Mission Xin Nederland uitgevoerd, en ondersteuntde organisatie de educatieve projectenGLOBE en CANSAT.Het Global Learning and Observations toBenefit the Environment (GLOBE) programmais een wereldwijd wetenschappelijkprogramma voor de basis- en middelbareschool. Het brengt studenten,leerkrachten en wetenschappers samenin het onderzoek naar milieuvraagstukkenen de dynamiek van de Aarde. HetNSO ondersteunt samen met het KNMIhet GLOBE aerosolenproject, waarbijleerlingen met behulp van een fotodiodeaerosolen in de atmosfeer meten en demetingen vergelijken. De CanSat competitieis ontworpen om leerlingen enstudenten de kans te geven om praktijkgerichte ervaring op te doen in het bouwenvan een complex systeem waarinmeerdere disciplines van belang zijn. Jongerenontwerpen kleine “satellieten”, terRuimtevaart 2013 | 215

André Kuipers beantwoordt vragen van de Mission X deelnemers.[W. Schrier/UNAWE - University of Leiden]André Kuipers aan het trainen in het ISS. [ESA]grootte van frisdrankblikjes, die wordengelanceerd door middel van amateur-raketten,om vervolgens aan een parachuteterug te komennaar de grond. DeCanSat competitiewordt georganiseerddoor deTechnische UniversiteitDelft en hetruimtevaartbedrijfISIS - InnovativeSolutions In SpaceBV.Bij het startevenementin Space Expo waren schoolklassenaanwezig uit Boxtel, Lingewaard, Noordwijken Lisse. André Kuipers vertelde deleerlingen over wat de ruimte doet metje lichaam. Van de hele dag zweven, inzijn geval zelfs 193 dagen achter elkaar,worden je spieren en botten slapper. Omsterk en in conditie te blijven, moetenastronauten daarom aan boord van hetinternationale ruimtestation twee uurper dag sporten. Naast de interessanteverhalen van André Kuipers bouwdenkinderen een satelliet met ondersteuningvan de Universiteit Leiden en EU-UNAWE(het programma Universe Awareness, gesteunddoor de Europese Unie, leert kinderenmeer over sterrenkunde), volgdenze een workshop over leven in de ruimteen leerden van alles over ruimtevoedselvan Sterrenlab.Het hoogtepunt van de dag was eenspeciale videoverbinding met de Japanseastronaute Chiaki Mukai en Mission Xschoolkinderen in Japan. De bijzondereen lange relatie tussen Japan en Nederland,JAXA en NSO en Chiaki Mukai enAndré Kuipers maakte dit mogelijk. JAXAMathijs Albers, PI De Brug, Leiden:“Het was erg leuk om te ervaren wathet verschil in zwaarte(kracht) doetmet je spieren en de afstand die je ineen keer kan springen! We worden(nog) steeds nieuwsgieriger hoe het isom in gewichtloosheid te zijn!”astronaute Chiaki Mukai is één van de initiatiefnemersvan het project Mission X.Tijdens de videoverbinding met Japankonden kinderenverschillende vragenstellen aan beideastronauten enaan elkaar, in huneigen taal. Dit wasmogelijk door deuitgebreide kennisvan de Japansetaal van Peter Buistvan het NationaalLucht- en Ruimtevaartlaboratorium(NLR) die zich die dagbeschikbaar had gesteld als tolk.Mission X competitieNa het evenement in Space Expo hebbende schoolkinderen de training voortgezetin hun eigen klas.De deelnemende scholen hadden dekeuze uit 18 verschillende trainingsmoduleswaarmee punten te verdienen waren.Hoe meer trainingsmodules in zes wekenwerden uitgevoerd, hoe meer punten.Iedere module of activiteit beschrijftuitvoerig hoe de activiteit uitgevoerddient te worden en vertelt daarnaast eenruimtefeit. Het ruimtefeit vertelt de wetenschapachter de activiteit en legt uitwaarom deze activiteit zo belangrijk is.Zo zijn de leerlingen veel te weten gekomenover coördinatie, ruimtelijk inzicht,uithoudingsvermogen en kracht, en hetbelang hiervan tijdens een ruimtemissieen in het dagelijks leven. Daarnaastlieten de klassikale lessen zien wat hetbelang is van gezonde voeding en hoe jetijdens de rekenles het vetpercentage invoeding kan berekenen. Op deze manierleren kinderen tijdens iedere activiteit ietsnieuws over de ruimtevaart, wetenschapen een gezonde levensstijl. Juist dezecombinatie is het succes van Mission X;de kinderen zijn tegelijkertijd actief bezig,leren iets nieuws over de ruimtevaart engebruiken hun wetenschap/rekenlessenom de activiteit vakkundig uit te voeren.Het geleerde werd goed bijgehouden ineen persoonlijk logboek en de leerkrachtenhielden hun resultaten bij door hetschrijven van een berichtje op het MissionX blog en het invoeren van puntenop de internationale Mission X website:www.trainlikeanastronaut.org.UitslagenDe internationale competitie Mission X2013 is inmiddels beëindigd. In Nederlandzijn de Optinauten van PI de Bruguit Leiden en deLearnstars van de “This was our last dayBlijberg InternationalSchool uit of Mission X. We haveRotterdam op een learned lots and hadgedeelde eersteenormous fun. THANKSplaats geëindigd.De American MISSION X!!!!!!!!!”School of the Hagueis met hun team Space Fit 5 op dederde plaats geëindigd. Hun enthousiastedeelname is te lezen op de Nederlandsepagina van de Mission X website, te vindenonder de Nederlandse vlag.De internationale Mission X website blijftvrij toegankelijk voor kinderen, leerkrachtenen andere geïnteresseerden die willentrainen als astronauten en alles willenleren over het leven in de ruimte.16 Ruimtevaart 2013 | 2

Bioclear maaktmicrobiologische processenbreed toepasbaarEric le Gras en Len van der WalMicro-organismen kunnen een bedreiging vormen voor de gezondheid van astronauten.Andere micro-organismen hebben juist een heilzame werking, omdat zestoffen die de lucht in ruimteschepen vervuilen, omzetten in onschadelijke stoffen.Bioclear uit Groningen ontwikkelde microbiologische kennis voor gebruik in deruimte. Die kennis heeft ook op aarde veel nuttige toepassingen.beestjesin een geslotensysteem.” Zo noemt“OngewensteSenior Consultant InezDinkla van Bioclear uit Groningen de bacteriënen schimmels die de gezondheidvan ruimtevaarders kunnen bedreigen:“Het gaat om serieuze risico’s, want ikzie André Kuipers niet zo snel het ISSmet een fles dikke bleek schoonmaken.”Haar collega Herman de Vries, ConsultantSafety and Control, vult aan: “De MIRdreigde op het laatst zelfs dicht te groeienmet schimmels.”Dinkla wijst op een stoel in de vergaderruimtevan Bioclear: “De kunststoffenin die stoel bevatten weekmakers, dielangzaam oplossen in de lucht. Hier tochthet genoeg door om die kwijt te raken,maar in de ruimte zet je de ramen nieteven open. Zulke stoffen blijven dus hangenen in de loop van de tijd wordt hunconcentratie steeds groter, waardoor deomgeving vervuilt. Met behulp van micro-organismen kunnen we die stoffen op eenduurzame manier afbreken.”Afval afbrekenHet probleem van de mogelijke verontreinigingvan de lucht in ruimteschepenbetekende een jaar of twintig geleden hetbegin van de contacten van Bioclear metde ruimtevaart. Directeur Sytze Keuning:“ESA maakte zich destijds zorgen overde invloed van kunststoffen, aromatenen hun afbraakproducten. Bij BioclearInez Dinkla: “We zijn nu bezig met het leggen van contacten voorpraktische toepassingen op aarde, bijvoorbeeld in de petrochemie,de mijnbouw, de gezondheidszorg en bij forensisch onderzoek.”[Len van der Wal]Herman de Vries: “Wij realiseren ons heel goed dat we niet alle kenniszelf in huis hebben. Om die reden zijn we voortdurend op zoeknaar aanvullende expertise bij derden.” [Len van der Wal]Ruimtevaart 2013 | 217

hadden we al ervaring met vergelijkbareproblemen op aarde, onder andere bijmilieuvervuiling. Als we milieuproblemenaanpakken, maken we gebruik van microorganismen,die snel, schoon en effectiefafval afbreken. Eerbied voor het kleine,dat was en is ons motto.”Dinkla laat een plastic buis zien. “Ditis een biologisch luchtfilter. Hierin zittenafzonderlijke compartimenten metmicro-organismen die het afbraakwerk ineen ruimtevaartuig kunnen doen. Ze zettenongewenste stoffen om in gewenste,zoals zuurstof.” De Vries vult aan: “Weweten welke organismen we moeten inzetten.Dat gaat verder dan kennis van dewerking van afzonderlijke organismen.We weten welke combinaties het besteresultaat boeken. Zo hebben we onzekennis van microbiologische processenop aarde bruikbaar gemaakt voor deruimtevaart.”SimpleBij de detectieapparatuur voor microorganismenwaren de eisen die de ruimtevaartstelt aanleiding om de oorspronkelijkeaardse werkwijze sterk te verbeteren.Dinkla: “De apparatuur was moeilijk tebedienen en omvangrijk. Voor de ruimtevaartontwikkelden we daarom samenmet Dutch Space de kleine en eenvoudigbedienbare Simple, die uit twee delen bestaat.Voor het nemen van de monsters iseen hightech wattenstokje ontwikkeld (deSimple-pen), waarmee je alleen maar overeen oppervlak hoeft te strijken. De bijbehorendeanalyseapparatuur, die meerderevan deze wattenstokjes kan uitlezen, isniet groter dan een appeltaart.”Aan boord van het ISS zijn al succesvolleexperimenten gedaan in het kader vande hygiëne controle, waarbij ook HermieHarmsen van het Universitair MedischCentrum Groningen was betrokken.De Vries: “Met de Simple kunnenastronauten, bijvoorbeeld tijdenseen missie naar Mars, snel enefficiënt micro-organismenopsporen.”De Simple maakt gebruik vangeavanceerde kennis van desamenstelling van het DNA vanmicro-organismen. Dinkla: “Voorhet opsporen van E.coli of Salmonellazijn maar kleine hoeveelhedenDNA nodig. We zijn nu bezig methet leggen van contacten voor praktischetoepassingen op aarde, bijvoorbeeld in depetrochemie, de mijnbouw, de gezondheidszorgen bij forensisch onderzoek.Het gaat om toepassingen waarbij deklant het monster neemt en wij in onslaboratorium de analyses doen. Versturenis geen probleem, want het is een geslotensysteem waarin het monster langetijd goed blijft.”BiodetectOndertussen is Bioclear alweer bezig meteen verbeterde versie van de Simple. DeVries: “Dat doen we niet alleen. We werkensamen met bedrijven als Dutch Spaceen LioniX en met TNO. Het gaat om eengeminiaturiseerde versie van de Simple,een Lab-on-a-Chip. LioniX zorgt voor dechiptechnologie, Dutch Space brengtkennis in over het werken bij gewichtsloosheiden bouwt het apparaat en TNOlevert kennis over microfluïdica.”Het nieuwe apparaat, dat voorlopigBiodetect heet, is extreem klein. Dinkla:De bijbehorende analyseapparatuur is in staat ommeerdere Simple-pennen tegelijkertijd uit te lezen.[Dutch Space]“Monsters van een microliter zijn genoeg.Dat is te danken aan geavanceerdemanieren om DNA te isoleren, te conserverenen vervolgens te vermeerderenmet technieken zoals QPCR, dat staatvoor ‘Quantitative Polymerase ChainReaction’.” Ze legt een glazen plaatje optafel: “Hierin zitten achttien kopieermachientjesdie met behulp van enzymende monsters van het DNA van evenveelmicro-organismen vermenigvuldigen enanalyseerbaar maken.”Ruimtevaart als ‘driver’De Vries: “Het concept is mede gefinancierddoor het Netherlands Space Office(NSO). De ruimtevaart speelt een duidelijkerol als ‘driver’. Ook hier liggen kansenvoor commerciële aardse toepassingen.Je kunt nu nog sneller en eenvoudigereen beeld krijgen van de aan- of afwezigheidvan micro-organismen. Er zijn alklanten die interesse hebben getoond,bijvoorbeeld om de drinkwaterkwaliteitaan boord van vliegtuigen te monitoren.”Ook LioniX en Dutch Space noemenGlazen plaatje met daarin achttien ‘kopieermachientjes’ die metbehulp van enzymen de monsters van het DNA van evenveel microorganismenvermenigvuldigen en analyseerbaar maken. [Bioclear]Biologisch luchtfilter, opgebouwd uit 660 poreuze holle fibers; ditfilter werd ca. 10 jaar geleden ontwikkeld en getest in opdracht vande ESA. [Bioclear]18 Ruimtevaart 2013 | 2

De Simple-pen; dit hightech wattenstokje is speciaal ontwikkeld om astronautensnel en betrouwbaar hygiëne bepalingen te laten doen. [Bioclear]de Simple als een voorbeeld van hoetechnologie uit de ruimtevaart een commerciëletoepassing op aarde kan krijgen.Guus Borst van Dutch Space: “Toepassingenvoor de ruimtevaart dwingen je opeen andere manier te denken. Dat heeftbijvoorbeeld geleid tot het ontwikkelenvan de volledig gesloten Simple-pen, diemonsters kan prepareren, zonder daarvooreen laboratorium te gebruiken. Datheeft ook op aarde veel voordelen. Webekijken nu hoe we deze kennis verderkunnen vermarkten.Daarbij is samenwerking tussen disciplinesnoodzakelijk, vaak in consortia vanbedrijven die ieder een eigen specialistischeinbreng hebben. Met LioniX werkenwe bijvoorbeeld ook samen aan de LifeMarker Chip. Die is oorspronkelijk ontwikkeldvoor detectie op Mars, maar eensoortgelijk systeem is ook te gebruikenom in cellen op zoek te gaan naar chemischereacties op medicijngebruik.’’Bij LioniX zegt Henk Leeuwis over de LifeMarker Chip: “Medicijnen slaan lang nietaltijd aan. Als je dat in een vroeg stadiumaantoont, dan kun je patiënten gerichterhelpen, schadelijke bijwerkingen voorkomenen kosten besparen. Er is concretebelangstelling van diverse marktpartijen.”Leeuwis onderschrijft de noodzaaktot samenwerking: “Op het grensgebiedvan microtechnologie, chemie en microbiologieis veel te bereiken. Projectenvoor de ruimtevaart brengen partijen bijelkaar en helpen om veelbelovende innovatiesdaadwerkelijk van de grond tekrijgen. Al met al zijn we met steun vanuitadvertentiede ruimtevaart bezig met het opbouwenvan een uniek consortium van bedrijven.Die lopen stuk voor stuk voorop qua technologie,al zijn ze niet allemaal voor 100%op de ruimtevaartmarkt gericht.’’Ook Bioclear is overtuigd van de noodzaaktot samenwerking. De Vries: “Wijrealiseren ons heel goed dat we niet allekennis zelf in huis hebben. Om die redenzijn we voortdurend op zoek naar aanvullendeexpertise bij derden. Natuurlijkblijven we ook investeren in onze eigenkennis: jaarlijks tussen de 20 en 25 procentvan onze omzet. Projecten als deSimple komen het bedrijf als geheel tengoede.” Glimlachend: “Met de kennisdie we daarbij opdoen, bieden we onzeklanten bodem- en watermonsters vanbuitenaards goede kwaliteit!’’Holland Rijnland is een samenwerkingsverband van vijftiengemeenten. Dit zijn Alphen aan den Rijn, Hillegom, Kaag enBraassem, Katwijk, Leiden, Leiderdorp, Lisse, Nieuwkoop,Noordwijk, Noordwijkerhout, Oegstgeest, Rijnwoude, Teylingen,Voorschoten en Zoeterwoude. Holland Rijnland zetin op het versterken van de economie in de regio. Binnen deregio is Space Technology één van de sterke sectoren. Belangrijkhierbij zijn de aanwezigheid van ESTEC en het SpaceBusiness Incubation Centre (SBIC) in Noordwijk, de UniversiteitLeiden en ook bedrijfsleven in Noordwijk en Leiden.Holland Rijnland heeft het initiatief genomen om te kijkenhoe regionale samenwerking tussen bedrijfsleven, kennisinstellingenen overheden kan worden versterkt in de sector.Dit gebeurt via het Holland Space Cluster in oprichting, waarnaast Noordwijk en Leiden ook partijen in Delft en Den Haagbij betrokken zijn. Het Holland Space Cluster wil zich gaanrichten op het versterken van de profilering van de ruimtevaartsector,het versterken van de regionale netwerkvormingen wil daarnaast ook aandacht besteden aan het thema onderwijsen arbeidsmarkt.www.hollandrijnland.netRuimtevaart 2013 | 219

De Nederlandse prijs inde European SatelliteNavigation CompetitionPeter BuistDe komende drie jaar worden er 22 Galileo-satellieten gelanceerd.Hoog tijd dus om meer toepassingen die gebruikmaken van locatie-informatie te ontwikkelen en dat is nu precieshet doel van de European Satellite Navigation Competition(ESNC). ESNC is een ideeëncompetitie waarbij de winnaars metbehulp van sponsoren hun ideeën verder kunnen uitwerken. Dit artikel geeft eenoverzicht van de Nederlandse ESNC winnaars van de afgelopen jaren: wat warenhun ideeën, hoe hebben ze die uitgewerkt en wat is de huidige stand van zaken.De ESNC competitie is ontstaanvanuit de gedachte dat Europaeen eigen navigatiesysteem,Galileo genaamd, ontwikkeltwaarmee nieuwe location based toepassingenmogelijk worden. Een doel vande Europese investering in Galileo is hetstimuleren van innovatie en werkgelegenheid,dat uiteindelijk in het gebruikerssegment(‘downstream’) moet plaatsvinden.De ESNC is een internationale ideeëncompetitiegericht op (toekomstige)ondernemers, onderzoeksinstituten, universiteitenmaar ook individuele deelnemers,bedoeld om innovatieve ideeën teverzamelen en de middelen beschikbaarte stellen om deze verder uit te werken.Dit kan zijn door technische, juridische,bedrijfsmatige of promotionele ondersteuning.Sinds 2004 gebeurt dat doorde beste ideeën te belonen met regionaleen zogenaamde special topic prijzen. Dewinnaars van deze prijzen dingen uiteindelijkmee naar de hoofdprijs. Je zou deregionale en thematische prijzen kunnenzien als voorrondes, ware het niet dat dezeprijzen op zich ook de moeite waard zijn.De ESNC is van oorsprong Europees maarer zijn ook regionale prijzen (geweest) inAustralië, Taiwan, Israël, Brazilië, het MiddenOosten en de Verenigde Staten.Vanaf 2005 is er een Nederlandse prijs,maar omdat deze prijs door de provincieZuid-Holland mogelijk gemaakt werd,stond het bekend als de Zuid-Hollandseprijs. In 2012 werd er geen regionale competitiein ons land georganiseerd, maarvanaf dit jaar heeft het Netherlands SpaceOffice (NSO) de verantwoordelijkheidvoor de organisatie overgenomen en kaner dus met recht gesproken worden van deNederlandse prijs.Tijdens de kick-off-bijeenkomst van deNederlandse voorronde, stelde ESTECdirecteur Ongaro dat ons land de idealeomgeving is voor innovatie met satellietnavigatie:‘Nergens in Europa is zo veelkennis aanwezig over Galileo als hier inNoordwijk’. Ook partijen als de TechnischeUniversiteit Delft, het Nationaal Lucht- enRuimtevaartlaboratorium (NLR), Tom-Tom, NXP en Fugro hebben internationaalgezien een goede naam op navigatiegebied.Hieronder geef ik een kort overzicht vande voorgaande winnaars en beschrijf ikmijn ervaring als de laatste winnaar van deESNC prijs voor Zuid-Holland.“Do-it-yourself GNSS kit”Joop van der Velden, 2005De eerste Nederlandse winnaar was Joopvan der Velden met het idee om opensource Galileo ontvangers op de marktte brengen voor productontwikkeling enexperimenteel onderzoek. GNSS (GlobalNavigation Satellite System; de generieketerm voor systemen als GPS en Galileo)ontvangers zijn, zeker rond die tijd, nietgeschikt voor dit soort activiteiten omdatzowel de hardware als software ontoegankelijkis voor de gebruiker. Een doit-yourself(DIY) kit zou het voor kleinerebedrijven eenvoudiger maken om zelf prototypeste ontwikkelen. DIY zou ook ge-20 Ruimtevaart 2013 | 2

Oprichter TomTom:‘Geloof in je plannen, ga ervoor!’‘Een leuk idee is een goed begin, maar om het in de werkelijkheidte maken telt maar één ding: ervaring. En precies dat wordthier aangeboden.’ Pieter Geelen, medeoprichter van TomTommoest het in de jaren negentig allemaal zelf uitvinden. Als ertoen een wedstrijd voor satelliettoepassingen was geweest,dan had hij meegedaan. Geelen sprak potentiële kandidatenen andere geïnteresseerden toe tijdens de aftrap van deEuropean Satellite Navigation Competition (ESNC) bij hetSpace Business Incubation Center (SBIC) in Noordwijk.Doel van de competitie is het stimuleren van nieuwetoepassingen op basis van navigatiesatellieten. Van alles isdenkbaar. Navigatie voor slechtzienden of hulpdiensten metbehulp van geluiden. Software voor smartphones waarmee jeook in dichtbebouwde gebieden en zelfs binnenshuis de wegkunt vinden. En een app die via de camera van je telefoon dewerkelijkheid laat zien en dan in augmented reality de juisteroute toont. Het is een kleine greep uit de winnende ideeënvan de afgelopen jaren.Volgens Geelen is de ESNC een prima startpunt voor dittype innovaties. Als hij potentiele deelnemers een ding magmeegeven, dan is het dat een onderneming altijd te makenkrijgt met weerstand en tegenslag. De voorloper van TomTomstond op de rand van faillissement in het jaar 2000. Zeven jaarlater bedroeg de omzet 1,74 miljard euro. Geelen: ‘Innoveren,ondernemen, geloven in je plannen en ervoor gaan; het houdtnooit op en je bent er nooit mee klaar.’Hoofdsponsoren van de Nederlandse voorronde zijn: NSO,SBIC en CGI. Co-sponsoren zijn: Roland Berger StrategyConsultants, Zirkzee Group en de provincie Zuid-Holland.Aanmelden voor de European Satellite NavigationCompetition kan tot en met 30 juni 2013:www.spaceoffice.nl/ESNCPubliek tijdens de ESNC Kick-off in Noordwijk. [Sander Koenen]bruikt kunnen worden als een educatievetool voor onderwijsinstellingen. Joop wascorrect in zijn voorspelling en sindsdienzijn er allerlei open source GNSS ontvangersbeschikbaar gekomen en, met namede laatste jaren, software ontvangers.“Real-time Racing– RealWorld and Virtual WorldIntegrated by GPS Satellite”Andy W. Lürling, 2006Het idee “Real-time Racing”, ingedienddoor Andy Lürling, was de winnaar in2006. In “Real-time Racing” is het mogelijkvoor gebruikers om thuis mee te rijdenmet bijvoorbeeld Formule 1 races, waarbijde positie van de auto’s in de werkelijkewereld bepaald worden met behulp vanGNSS satellieten. Het bedrijf iOpener,voortgekomen uit het “Real-time Racing”idee, is intussen verhuisd naar het DuitseAachen. De belangrijkste reden hiervoor isdat ze daar financiers vonden, waarondereen investering van €4.1 miljoen euro doorTriangle Venture Capital. Een team van 20mensen werkt nog altijd aan dit producten krijgt goede reviews van duizendenbeta testers en de game industrie.“bliin YourLIVE: SocialNetworking on the Move”Stef en Selene Kolman, 2007bliin YourLive! begon vanuit Amsterdam alséén van ’s werelds eerste Location BasedSocial Networks. Voordat Foursquare, Gowallaen anderen de markt vanuit de USbestormden, pionierde bliin door middelvan mobiele telefoons met ingebouwdeGPS ontvangers in de markt voor het delenvan de persoonlijke locatie en locatiegerelateerde berichten. Een spin-off vanbliin is de dienst Heartbeat, een voormaligESA-BIC incubatie & FP7 project. Heartbeatkan worden ingezet via mantelzorgorganisaties gekoppeld aan persoonsalarmeringscentrales.In 2010 won Stef Kolman overigens ookeen special topic prize (GNSS Living Lab)met het idee OpenCarData. OpenCar-Data gebruikt de smartphone om datate vergaren en deze te vertalen naarpersoonlijke EmissieProfielen. Daarnaastbiedt het overheden de mogelijkheid omCO 2 emissies te analyseren met behulpvan de verzamelde EmissieProfielen vande individuele gebruikers. Naast het bedienenvan een bescheiden aantal klantenis OpenCarData inmiddels ook een FP7project met als hoofddoel het certificerenvan de service.“AgriBase: The hands-freeregistration solution for farmers”Alex Beek, 2008In 2008 heeft een aantal akkerbouwers uitZuid-Holland, samen met het bedrijf FoodProcess Innovations, een samenwerkingsverbandgevormd om een innovatief systeem,Agribase genoemd, te ontwikkelenArtist impression van twee Galileo satellietenop een Soyuz. [ESA]Ruimtevaart 2013 | 221

Eerste Galileo plaatsbepaling vindt plaats in NoordwijkHet Galileo satelliet-navigatiesysteem heeft op 12 maarteen nieuwe mijlpaal bereikt. Op die dag werd voor het eerstreal-time plaatsbepaling gedaan waarbij uitsluitend gebruikgemaakt werd van Galileo signalen. Voor deze test werdeen ontvanger gebruikt die in een laboratorium staat inNoordwijk. Er werd een nauwkeurigheid bereikt van rond de10 meter over een periode van meer dan een uur.Voor een GNSS plaatsbepaling is het noodzakelijk datvan minimaal vier satellieten signalen ontvangen worden.Naast de signalen zelf moeten er ook berichten (navigationmessages) met de signalen verzonden worden met daarininformatie over de omloopbaan van de zendende satelliet.Deze berichten moeten vervolgens gedecodeerd worden inde ontvanger.Van Galileo zijn op dit moment vier zogenaamde In-orbitValidation (IOV) satellieten beschikbaar; de eerste tweewerden in 2011 gelanceerd en de andere twee in 2012. Nualle testen aan de individuele satellieten succesvol afgerondzijn worden deze ingezet om het hele systeem, inclusiefgrondsegment, te testen. Op de grond worden de banenvan de Galileo satellieten bepaald. Deze informatie wordt inberichten naar de satellieten gestuurd en vandaar weer naarde gebruikers op de grond. Er wordt gebruikt gemaakt vande twee controlecentra in Italië en Duitsland en daarnaastGalileo grondstations over de hele wereld.Met de huidige vier satellieten kunnen een aantal malenper dag plaatsbepalingen gedaan worden voor periodes vanmaximaal drie uur. Deze perioden en de tijdsduur zullensnel toenemen als de komende tijd meer Galileo satellietengelanceerd worden.De horizontale coördinaten (Noord-Zuid en Oost-West) van deallereerste Galileo plaatsbepalingen. Het centrum van de figuuris de bekende locatie van de Galileo ontvanger in Noordwijk.[ESA]Spin-offSpin-inAccuracy50 mGNSS1 mIntegrated SolutionSpaceborne GPS 5 kgNanosat < 3.5 kgIndoor Urban RuralHet toepassen van technieken ontwikkeld voor de ruimtevaart opaardse toepassingen wordt spin-off genoemd. De ervaring opgedaanmet low cost sensors kan ook weer toegepast worden in deruimtevaart: dit is spin-in.De ovaal laat zien hoe de nauwkeurigheid van de GNSS plaatsbepalingafneemt als een gebruiker zich verplaatst van een landelijke naareen stedelijke omgeving en zelfs indoor waar GNSS niet beschikbaaris. De driehoek is de error envelope van de geïntegreerde oplossing.pen van de individuele sensoren.In de ruimtevaart combineert men heledure GPS-ontvangers met gyroscopenen versnellingsmeters voor een zo nauwkeurigmogelijke plaatsbepaling. Peterheeft gewerkt aan GPS ontvangers ensensor-integratie voor satellieten zoalsSERVIS-1, ALOS (Dai-Ichi) en de H2Araket. Het idee is om op aarde dezelfdetechnieken voor sensorintegratie toe tepassen op goedkopere GPS-ontvangersen sensoren, waarvan de laatste jarende prestaties sterk verbeteren. Dit is eenvoorbeeld van spin-off waarbij geavanceerdetechnieken ontwikkeld voor deruimtevaart toegepast worden op aardsesystemen. Een andere mogelijkheid isechter een nieuwe toepassing voor delucht- en ruimtevaart, maar dan in kleinesystemen zoals UAVs en mini-satellietenter grootte van een melkpak. Dit soortsystemen maken ook gebruik van goedkoperecomponenten die ontwikkeld zijnvoor mass market toepassingen. (Zie ookhet artikel van Martijn Bouwmeester inhet volgende nummer over de uitdagingenvan dit soort sensoren voor Delfin3Xt.)De ervaring opgedaan met dezesensoren voor aardse toepassingen kanweer toegepast worden in ruimtevaartsystemen,in dit geval is er dus ook sprakevan spin-in.Met de gewonnen prijs heeft Peter eenprototype in een rugzak gebouwd. Peteris erg blij met de manier waarop desponsoren van de Nederlandse wedstrijd,LENCON, Logica (recent overgenomendoor CGI) en SBIC, hem hebben gesteundbij het maken van de testrugzak.Ruimtevaart 2013 | 223

24 Ruimtevaart 2013 | 2

Ruimtevaart 2013 | 225

26 Ruimtevaart 2013 | 2

Ruimtevaart 2013 | 227

Wie gaat de ruimtetoerismerace winnen?Berry SandersNa het winnen van de X Prize in 2004 door het team van Scaled Composites metSpaceShipOne bestond er weinig twijfel dat de geplande opvolger van het bedrijf,SpaceShipTwo, de eerste toeristen naar de ruimte zou gaan brengen. Al in 2002had Virgin baas Richard Branson aangegeven dat hij Virgin Galactic wilde gaanoprichten om samen met Scaled Composites SpaceShipTwo te ontwikkelen. Allesstond er klaar voor. De enige die Branson leek te kunnen bedreigen was EADSAstrium met hun eigen ontwerp voor een ruimtetoerisme-vliegtuig. De eerstevluchten met passagiers waren voorzien voor 2008 of 2009.Nu zijn we alweer bijna 7 jaar verderen op dit moment is er nog geenzicht op wanneer de eerste passagiersgaan vliegen. Sterker nog, Space-ShipTwo heeft net haar eerste gemotoriseerdetestvlucht uitgevoerd. Daaromis het goed om eens te kijken hoeVirgin Galactic er voorstaat en wie opdit moment de concurrenten zijn. Leekenkele jaren geleden alleen EADS Astriumeen serieuze concurrent te kunnen zijn, nuis XCOR de belangrijkste uitdager van VirginGalactic. Of gaat toch het mysterieuzeBlue Origin de race winnen? Of slaan anderende stap van sub-orbitale vluchten overen gaan de toeristen direct naar een omloopbaanmet Space-X of Sierra Nevada?Virgin GalacticVirgin Galactic is tot nu toe de enigedie het uiteindelijke ruimtevliegtuig alheeft gepresenteerd en zelfs al heeftgevlogen. In 2009 al kreeg de wereld hetSpaceShipTwo ruimtevliegtuig te zien,inclusief het nieuwe WhiteKnightTwodraagvliegtuig. In 2010 werd gestart meteen programma van zweefvluchten datEerste vluchttest van de raketmotor van WhiteKnightTwo. [Virgin Galactic]28 Ruimtevaart 2013 | 2

in september 2012 succesvol werd afgerond.Daarna was het een tijdje stil, enpas aan het einde van 2012 werd er aangekondigddat er zweefvluchten warengemaakt met een motor in het toestel.Op 29 april kwam dan het nieuws dat ereen eerste gemotoriseerde testvluchtwas uitgevoerd. De motor werd 16seconden, aangezet waarbij de Space-ShipTwo door de geluidsbarrière brak eneen snelheid van Mach 1.2 haalde. Tijdensde vlucht klom de SpaceShipTwovan 14 km (de hoogte waarop het gedroptwerd) naar 17 km hoogte. Met eengeslaagde landing werd de testvlucht afgeronden daarmee was een grote stapgezet in de richting van het vervoerenvan passagiers. Er zijn overigens geruchtendat de ontwikkeling van de hybrideraketmotor van de SpaceshipTwo zo’ngrote vertraging heeft opgelopen datVirgin Galactic gebruik wilde gaan makenvan de SpaceShipOne motor om devertraging te beperken. De prestatiesvan het toestel zouden dan wel een stukminder zijn dan met de veel grotere motordie voor de SpaceShipTwo bedoeldis. Bij de testvlucht is echter wel gebruikgemaakt van de SpaceShipTwo motor(RocketMotorTwo genaamd), wat degeruchten lijkt te weerspreken. VirginGalactic doet ook geen uitspraken overde datum waarop de eerste toeristenzouden kunnen gaan vliegen. Eerderwas aangegeven dat dit na een testprogrammavan één tot anderhalf jaar metmotoren zou moeten gaan gebeuren.Als we hiervan uitgaan, zullen de eerstetoeristen op zijn vroegst eind 2014 deruimte in kunnen. Hiermee heeft hetprogramma jaren vertraging opgelopen,want in 2009 werd nog beweerd dat depassagiersvluchten binnen twee jaarzouden starten.EADS AstriumIn 2008 kondigde EADS Astrium grootsaan dat het bedrijf zou gaan meedoenin de race voor een ruimtetoerismevoertuig.Hun kleine vliegtuig had zowelraketmotoren als straalmotoren en zouzelfstandig opstijgen van een gewoonvliegveld. Na 2010 werd het stil rondomhet project en de geruchten gaan dat hetproject is stilgelegd om op betere economischetijden te wachten.XCOR en Space ExpeditionCorporationHet Lynx ruimtevliegtuig van XCOR werdpas in 2008 aangekondigd, lang nadat deanderen al waren begonnen met hun ontwikkeling.Volgens Space Expedition Corporation(het vroegere Space ExperienceCuraçao), het bedrijf dat de Lynx gaatexploiteren vanuit Curaçao en de Mojavewoestijn in Californië, is de “roll-out” vande Lynx voorzien voor “eind deze zomer”.Vluchten zouden dan in de tweede helftvan dit jaar kunnen starten. Er is een testprogrammavan ongeveer een jaar nodigom de Lynx te testen, en als alles goedgaat zouden in de tweede helft van 2014de eerste passagiers de ruimte in kunnen.Oorspronkelijk zou de Lynx Mark I in 2010al met testvluchten beginnen, maar dezedatum is officieel verschoven naar 2013.De motor van de Lynx is al uitgebreid getest,ook al op bijna volle vluchtduur.XCOR is intussen al bezig met een verbeterdeversie van de Lynx, de Mark II. Dezuurstoftank zal vergroot worden en integraalin het voertuig worden gebouwd.Ook zal de tank van composietmateriaalworden gemaakt, waardoor hij lichter is.Met deze maatregelen zullen de prestatiesworden vergroot en moet de Lynxmeer dan 100 km hoogte kunnen halen(de Mark I komt niet hoger dan 62 km).WhiteKnightTwo wordt door SpaceShipTwogedropt voor een testvlucht. [Virgin Galactic]Ook werkt Space Expedition Corporationaan de grondinfrastructuur inCuraçao, waar mogelijk gebruik wordtgemaakt van bestaande faciliteiten. Ookis de wetgeving die de vluchten mogelijkmoet maken inmiddels aangeboden aanhet Ministerie van Vervoer, Verkeer enRuimtelijke Planning (VVRP), maar hijmoet nog worden geaccordeerd door deStaten.Er zijn inmiddels 207 kaartjes voor Lynxvluchtenverkocht. Daarnaast werkt hetbedrijf aan het organiseren van wetenschappelijkeexperimentvluchten met deLynx. Space Expedition Corporation wilook haar portfolio uitbreiden met bijvoorbeeldmicro-gravity onderzoeksvluchten(vluchten met kortstondige gewichtsloosheid),en haar activiteiten uitbreidennaar andere landen (o.a. naar Mojave inCalifornië, VS).Blue OriginBlue Origin is het meest mysterieuzebedrijf in de ruimtetoerisme business.De DESDEMONA vluchtsimulator. [SXC/TNO]Model op ware grootte van de Lynx. [SXC]Ruimtevaart 2013 | 229

Links: testvlucht van de New Shepard. Rechts: test van het ontsnappingssysteem van de New Shepard. [Blue Origin]Eigenlijk maakt het bedrijf niet bekendwat ze doet en werken het vanuit eenafgelegen woestijnlocatie in NoordwestTexas. Geldschieter is Jeff Bezos, die eenfortuin maakte met Amazon.com. Hetbedrijf werkt aan een Vertical Take-Off,Vertical Landing systeem, vergelijkbaarmet de DC-X die in de jaren negentig doorNASA werd getest. Blue Origin heeft eendrietal voertuigen gebouwd en getest: deCharon, de Goddard en de New Sheppard.Met deze drie zijn in totaal zes testvluchtenuitgevoerd. Deze waren volgens hetbedrijf succesvol, hoewel bij de laatstetestvlucht de New Sheppard verloren gingnadat het op een hoogte van 14 km en eensnelheid van Mach 1.4 onstabiel werd. Laterin 2012 werd er wel een succesvolle testuitgevoerd met een ontsnappingssysteemdat de bemanning en passagiers in gevalvan nood moet redden.Blue Origin heeft enkele contracten vanNASA gekregen in het kader van het CC-Dev programma, Blue Origin heeft daarmeeverschillende deel-technologieënvoor een bemand systeem ontwikkeld.In het kader van het CCDev programma(NASA’s programma voor de commerciëleontwikkeling voor transport van bemanningnaar het ISS) werd duidelijk datBlue Origin nu bezig is met haar volgendevoertuig, dat zeven astronauten in eenbaan om de aarde moet gaan brengen.Het bestaat uit een herbruikbare eerstetrap en een wegwerp tweede trap. In samenwerkingmet NASA wordt er ook eenwaterstof-zuurstof raketmotor getest.Blue Origin heeft overigens niet meermeegedaan aan CciCap, het laatste deelvan het CCDev programma, waarmee hetzich weer hult in geheimzinnigheid.De grote vraag is nu of Blue Origin eigenlijknog wel meedoet aan de ruimtetoerisme-raceen zo ja, of het bedrijf miktop een sub-orbital voertuig zoals VirginGalactic en XCOR, of dat men direct doorwil gaan met een voertuig dat passagiersin een baan om de aarde gaat brengen.SpaceX, Sierra Nevada en BoeingDeze drie bedrijven ontwikkelen systemendie astronauten in een baanom de aarde moeten gaan brengen. Inhet kader van het al eerder genoemdeCCDev programma van NASA hebbendeze bedrijven geld gekregen om hunontwikkelingen waar te maken. DeDragon van Space-X heeft inmiddelsdrie succesvolle operationele vluchtennaar het ISS gemaakt, en men is bezigmet een bemande versie. Hiermeezouden ook toeristen naar een baan omde aarde kunnen worden gelanceerd.Sierra Nevada heeft vergelijkbare plannenmet hun Dreamchaser ruimteschip,die overigens nog moet vliegen. Boeingontwikkelt intussen de CST-100 (eendoorontwikkeling van Boeings conceptvoor de Orion/MPCV). Overigens zullenkaartjes voor een vlucht naar een baanom de aarde waarschijnlijk een factor100 duurder worden dan kaartjes voorsuborbitale vluchten met Space Expe-Links: artistieke impressie van de CST-100 kort voor koppeling met het ISS. Rechts: Interieur van de CST-100 capsule. [Boeing]30 Ruimtevaart 2013 | 2

dition Corporation of Virgin Galactic(tientallen miljoenen tegen tonnen aanEuro’s), waar tegenover staat dat jedaarvoor een aanzienlijk langere tijd inde ruimte bent.Analyses en conclusiesHet is duidelijk dat alle ruimtevaarttoerisme-projectenflinke vertraging hebbenopgelopen en dat geen enkele kandidaatop dit moment dicht bij haar eerste vluchtmet betalende passagiers is. In de meestegevallen is men nog bezig met het ontwikkelenvan het uiteindelijke toestel.Alleen Virgin Galactic heeft al met haartoestel gevlogen en daarbij ook al eenkeer de motor voor korte tijd gestart.Om tot een operationeel systeem tekomen zijn een aantal stappen nodig. Alseerste moet er een technologiedemonstratieplaatsvinden (fase 1, bijvoorbeeldde SpaceShipOne vluchten in 2004).Als tweede stap moet het uiteindelijkeruimtevliegtuig worden ontwikkeld (fase2, bijvoorbeeld de SpaceShipTwo). Danmoet deze door een testprogrammaheen gaan en gecertificeerd worden (fase3a, bijvoorbeeld testvluchten). Naast deontwikkeling van het ruimtevliegtuigmoet ook de grondinfrastructuur eneen service-organisatie worden opgezetwaarmee de passagiers kunnen wordenvoorbereid en begeleid op hun vlucht(fase 3b, bijvoorbeeld paraboolvluchtenen training in een centrifuge).Virgin Galactic is met de gehele ontwikkelingin fase 3 aangeland, er is een“Spaceport”, er worden kaartjes gekochten getraind, en het bedrijf heeft eentestvluchtprogramma zonder motorenafgerond en zelfs al een keer met motorgevlogen. XCOR is minder ver. In principezou je zelfs kunnen zeggen dat voor henfase 1 nog niet is afgerond, omdat deLynx nog niet gevlogen heeft, maar menzou ook kunnen stellen dat XCOR de fase1 oversloeg. Wel hebben de motorenvan XCOR in verschillende vliegtuigengevlogen, zoals de EZ-Rocket (een ScaledComposites ontwerp met een raketmotorerin) en de X-racer, die gebaseerd is ophet Velocity SE vliegtuig. Er is dus zekerenige ervaring binnen het bedrijf. Als ditjaar de “roll-out” van de Lynx plaatsvindtis daarmee fase 2 afgerond. Fase 3amoet dan nog beginnen. Wel heeft SpaceExpedition Corporation een uitgebreidtrainingsprogramma opgebouwd datzowel uit centrifuge- en simulatortestenRuimtevaarttoerismein Ruimtevaart 1997 en nuIn april 1997 verscheen een van de eerste artikelen over ruimtevaarttoerismein Nederland in Ruimtevaart. “Ruimtevaart Toerisme” was toen nog een zeerfuturistische aangelegenheid en het is interessant om nog eens terug te kijkenwat er van de verwachtingen van toen waar is geworden. Interessant is dat hetartikel met name aandacht geeft aan herbruikbare lanceersystemen die directnaar een baan om de aarde gingen. Een idee was om de normale lading in deSpace Shuttle te vervangen door een passagiersmodule waarmee passagiersvoor een relatief lage prijs een of meer omlopen om de aarde konden maken.In die tijd dacht men dat met de komst van herbruikbare ruimtevliegtuigen deprijs per kg naar een omloopbaan zou zakken naar 1000 dollar en dan zou eentoerist, plus benodigde systemen, voor enkele honderdduizenden dollar naar eenomloopbaan kunnen. We zien nu dat dit soort prijzen voor een sub-orbitale vluchtworden gevraagd.De X Prize, die toch de motor is geweest achter de ontwikkeling van Virgin Galacticen daarmee ook de gehele huidige sub-orbitale ruimtetoerisme business, wordtook in dit artikel beschreven met de verwachting dat hij “in het begin van hetvolgende decennium” geclaimd zou worden. Wat overigens ook gebeurd is. De XPrize was toen nog een nieuwe en relatief onbekende organisatie.Overigens is geen van de ruimteschepen die in het artikel zijn genoemd ooit vande tekentafels gekomen.bestaat alsook vluchten met straaljagers.Voor de centrifuge/simulatortestenwordt gebruikt gemaakt van de DESDE-MONA faciliteit van TNO in Soesterberg.Daarnaast is men bezig een grondinfrastructuurop te bouwen in Curaçao.Het trainingsprogramma van SXC is veeluitgebreider dan dat van Virgin Galactic,die gebruik maken van een centrifuge inde Verenigde Staten. Hiermee is voor SXCfase 3b wel al voor een groot deel afgerond.Blue Origin loopt, als ze nog meedoenin de race, nog verder achter: fase1 is nog niet geheel afgerond, omdat deNew Sheppard bij de tweede vlucht verlorenging. Wanneer het ruimtewaardigesysteem klaar zal zijn is onbekend, en vaninfrastructuur voor passagiers of trainingOntwerp voor het SXC ruimte-vliegveld. [SXC]is helemaal nog geen sprake.Wanneer de eerste passagiers-ruimtevluchtgaat plaatsvinden is niet bekend.Virgin Galactic is hier het dichtste bijomdat ze al in de testfase van het uiteindelijketoestel zit. Als er tijdens degemotoriseerde testvluchten geen groteproblemen opduiken, zou met een testprogrammavan enkele tientallen vluchtenhet systeem gecertificeerd kunnenworden. Dit zou, met een testvlucht perweek bij het begin en meerdere per weekaan het einde, binnen een jaar kunnenworden afgerond. Er is daarmee een goedekans dat in 2014 de eerste passagiersde ruimte in kunnen gaan. Omdat SpaceExpedition Corporation ook op 2014 miktblijft de race spannend.Ruimtevaart 2013 | 231

Delft Aerospace RocketEngineering naar de ruimteProject StratosMaarten Haneveer, DARE, BSc student Luchtvaart- en Ruimtevaart Techniek‘Rocket Science, the student way’, de slagzin van Delft Aerospace Rocket Engineering(DARE), beschrijft precies waar DARE zich mee bezig houdt: het ontwerpen,testen, maken en lanceren van raketten door een groep studenten. DARE is eenstudenten-raketvereniging waar raket-enthousiastelingen van de TU Delft samenkomenom raketten te ontwerpen en te lanceren, alsmede onderzoek te doen aanonder andere voorstuwingssystemen, elektronica en vluchtsimulaties.Als één van de door de Universiteiterkende ‘DreamTeams’ van deTU Delft hebben DARE leden demogelijkheid om kennis, opgedaan in decollegezalen toe te passen in de realiteiten beschikken ze over een ruim assortimentaan gereedschappen voor hetmaken van specifieke onderdelen. Hetresultaat mag er dan ook zijn: sinds hetontstaan in 2001 is DARE uitgegroeid toteen vereniging van rond de 100 leden enheeft het een geschiedenis van meer dan60 raketlanceringen in Nederland, Zweden,Duitsland en Zuid-Afrika. De meesteleden zijn studenten van de FaculteitLuchtvaart- en Ruimtevaarttechniek(L&R) van de TU Delft, maar ook studentenvan de faculteit Electrotechniek zijner in groeiende mate te vinden.Binnen DARE wordt aan verschillendeprojecten gewerkt, van het ScrambledEgg Project waar nieuwkomers zichmoeten bewijzen door een ei naar éénkilometer hoogte te lanceren en weerheelhuids op de grond te krijgen tot hetinmiddels professionele CanSat project.Dit laatste is een competitie in samenwerkingsverbandmet middelbare scholen,de TU Delft en ISIS (Innovative SolutionsIn Space) om techniek te promotenonder jonge middelbare scholieren waarDARE jaarlijks meerdere raketten voorlevert (www.CanSat.nl).Waar bij het Scrambled Egg Project basiselementenzoals stabiliteit, landing,elektronica en voorstuwing centraalstaan, concentreren de gevorderdeprojecten zich meer op system engineeringen onderzoek. Zo heeft DARE driesubteams die zich bezig houden met onderzoekin vaste-, hybride-, en vloeibarevoorstuwingssystemen, respectievelijkde Solid Six, Dawn Team en Liquids Teamgenoemd. Onder andere deze teamszorgen ervoor dat alle elementen van deraket, van de voorstuwing tot de elektronica,volledig in-house gemaakt kunnenworden.De meeste raketten van DARE zijn tot nutoe gelanceerd met een vaste stuwstof,maar de laatste drie jaar zijn er grote vorderingengeboekt op het gebied van hybride-en vloeibare voorstuwing. Zo is injuni 2012 DARE’s eerste hybride raket, deMorning Star, naar een hoogte van tweekm gelanceerd in Leipzig, Duitsland, omhet éénjarige onderzoek naar hybridevoorstuwing in praktijk te brengen.Stratos IIn 2009 kwam DARE internationaal inhet nieuws toen ze met hun Stratos Iraket het Europees hoogterecord vooramateurraketten verbraken. Het wastevens de eerste raket van DARE dieooit de stratosfeer bereikte. Het ideeom het hoogterecord te breken dateertvan 2006, waar een groep besloot eentweetrapsraket te ontwikkelen die, metgebruik van een kaliumnitraat (KNO ₃ )en industriële suiker vaste stuwstofcombinatie,een hoogte van rond de12.5 km kon bereiken. De eerste tweejaar stonden in het teken van ontwerpenen testen, waarna het team in 2008met de productie van Stratos I begon.29 maart 2009 was het dan uiteindelijkzover: 200 km boven de poolcirkel, opde lanceerbasis Esrange Space Center inKiruna, Zweden, verbrak de Stratos I hetrecord door een hoogte van 12.3 km tebereiken. Deze hoogte is bevestigd mettelemetrische radardata en data vanwetenschappelijke metingen gedaan32 Ruimtevaart 2013 | 2

De lancering van Stratos I.Geplande vluchtpad van de Stratos II.tijdens de vlucht. “Je verwacht niet dat,na drie jaar werken aan een project, hetzo snel voorbij is. [...] Het is ons gelukt,we hebben waar we voor gekomen zijn”vertelt pyrotechnicus van DARE, OlgaMotsyk (BSc) over haar beleving van delancering. Overblijfselen van de capsulezijn momenteel vrij te bezichtigen op deFaculteit Electrotechniek, Wiskunde enInformatica van de TU Delft.Project StratosNa de succesvolle lancering van Stratos Ien de terugkeer in Delft groeide langzamerhandhet idee voor een opvolger vanhet Stratos I project. Stratos I beweesdat met inzet en enthousiasme meerbereikt kon worden dan op het eersteoog mogelijk lijkt. Het streven voor hetvervolgproject was dan ook ambitieusen ongeëvenaard: DARE zal als eerstestudententeam ter wereld met een zelfgebouwderaket de ruimte bereiken doorde officiële ruimtegrens op 100 km, ookwel de Kármán Line genoemd, te overschrijden.Met een raket naar 100 km hoogte inde plaats van 12.3 km te lanceren is eengrote stap. Om deze nieuwe uitdaging opeen gestructureerde en efficiënte manieraan te pakken is er besloten eerst eentussendoel te stellen: de 50 km bereiken.Naast het bereiken van deze groterehoogte heeft de raket ook als doel omverschillende experimentele payloadsmee te nemen die tijdens de vluchtmetingen kunnen doen of elektronicakunnen testen. Uiteindelijk is beslotenom verbeterde technologie en evaluatiesvan de Stratos I lancering en alle opvolgersonder één hoofdproject te scharen:Project Stratos.Project Stratos omvat de kennis en hetonderzoek van de Stratos I raket, hetverbeteren en toepassen van (raket)technologie om een tweede raket naar50 km te brengen (Stratos II) en de uiteindelijkeontwikkeling van een derde raket(Stratos III) die als eerste door studentengemaakte raket de ruimte bereikt. Doorde realisering van de drie raketten onderéén project te zetten is het mogelijk eenhogere mate van continuïteit en kennisoverdrachtbinnen het team te handhaven;men moet er namelijk rekeningmee houden dat de studenten na drieá vier jaar werken aan Project Stratosafstuderen en het team verlaten, terwijlProject Stratos in totaal ruim zeven jaaromspant.Naast technische ontwikkelingen wordennon-technische aspecten steedsbelangrijker nu de omvang van ProjectStratos groeit. Expertise, public relations,het vinden van een lanceerlocatiemaar ook zeker financiering speelt eengrote rol in de voortgang van het project.Verscheidene studenten in het team zijnspecifiek ingezet om deze facetten aante pakken; zonder aandacht hiervoor zouhet project niet tot een succesvol eindegebracht kunnen worden. Op 16 februari2012 was het Stratos Team daarom ookzeer verheugd met het verkrijgen vanDutch Space als hoofdsponsor. DutchSpace staat namelijk altijd klaar om methaar expertise op een professionele enkwalitatieve manier licht te werpen optechnische uitdagingen die het StratosTeam tegenkomt op zijn pad. Sponsorenzoals Dutch Space, maar ook TNO, de TUDelft en Advanced Lightweight Engineeringzorgen er voor dat Project Stratos zosnel kan vorderen als het nu doet.Ruimtevaart 2013 | 233

Windtunneltest van de parachute voor de instrumentencapsule van de Stratos II.DARE’s eerste hybride motor DAWN.Stratos IIHet bereiken van de 50 km en uiteindelijk100 km bleek onmogelijk met de vastestuwstofraketmotor die gebruikt werdin Stratos I. Vroegtijdige missie-evaluatieduidde aan dat het ontwikkelen van eenhigh-performance raketmotor essentieelwas voor het verwezenlijken van StratosII en III. Na vele iteraties en conceptenkreeg het idee om een hybride raketmotorte gebruiken veel steun binnenDARE. Een hybride motor beschikt overde mogelijkheid genoeg specifieke impulste leveren (>180 seconden), heeftde mogelijkheid om aan- en uitgezet teworden, heeft hoge veiligheidsfactorenen, wellicht het belangrijkst, is precies denieuwe uitdaging waar de DARE ledenop zaten te wachten. Sinds 2010 is DAREdan ook hard bezig een hybride motorte ontwerpen, testen en uiteindelijk tefabriceren voor gebruik in de Stratos IIraket.Naast motorontwikkelingen zijn er ooknog ontwikkelingen op aspecten als aerodynamica,parachute-mechanisme enelektronica nodig. Stratos II zal tijdenszijn vlucht snelheden boven de 1000 m/sbehalen. Het ontwerpen van een capsuledie bijbehorende temperaturen (tegende 450 °C) en krachten aankan en tevensde parachute en wetenschappelijke experimentenveilig houdt is daarom minstenszo belangrijk als de verbeteringenin de voorstuwing. Simulaties en elektronicadie het naleven van het vluchtplanverzekeren zijn ook aandachtspunten diezeker niet nagelaten worden.Hybride TechnologieEen hybride motor gebruikt een vastebrandstof en een vloeibare oxidator(onder hoge druk). In tegenstelling totvaste stuwstof, dat oxidator en brandstofgemengd in vaste vorm gebruikt, zijn devaste brandstof en vloeibare oxidator inhybride motoren gescheiden van elkaaren worden ze via hogedrukkleppen inde ontstekingskamer samengevoegden tot ontsteking gebracht. Vanuit dezegedachte heeft het hybride team (Dawn)in het academisch jaar 2011/2012 DARE’seerste hybride motor ontwikkeld. Dezemotor is naar aanleiding van een DAREminor(deeltijdproject tijdens de Bachelorfase van de studie L&R) op kleinere schaalgebruikt om optimale brandstof/oxidator-combinaties en motorkarakteristiekente onderzoeken.Na maanden testen is vastgesteld dateen combinatie van Sorbitol plus additievenals brandstof, en NO 2 als oxidator,de beste optie voor Stratos II is. Hetfijne aan deze combinatie is dat, naasthoge prestaties, deze stoffen losstaandinert zijn, wat het uitvoeren van testenen vervoeren van de hybride motor eenstuk veiliger maakt. Tevens is na het analyserenvan testdata duidelijk gewordendat de Stratos II motor (Aurora DHX-200gedoopt, naar de 200 kN voorstuwingdie de motor levert) beschikt over eenspecifieke impuls van 198 seconden, eenbelangrijke mijlpaal in de ontwikkeling enrealisering van Stratos II.Aurora DHX-200Berekend is dat Aurora DHX-200 doormiddel van 99.6 kg stuwstof een totaleimpuls van 200 kNs moet leverenom Stratos II boven de 50 km hoogte testuwen. Hierop gebaseerd zijn de tanks,kleppen en straalpijp ontwikkeld. Deverbrandingskamer is zo ontworpen datdeze het begeeft bij een druk van 120bar, twee keer zo hoog als de berekendemaximale operatiedruk van 60 bar. Veiligheidblijft altijd voorop staan bij DARE,en zeker met een experimentele motorkan men niet veilig genoeg zijn. Eenverder ontwerppunt van de tank is datbij een druk van 120 bar de tank gecontroleerdaan de bovenkant uitscheurt enniet explosief kan falen.De straalpijp is vervaardigd uit eenenkel blok grafiet, met als kenmerkeneen ‘post combustion chamber’ (om deontbrandingsstabiliteit te verhogen) eneen belvormige divergerende sectie, wateen primeur binnen DARE is aangezientot nu toe alleen kegelvormige uitlatenzijn gebruikt. Grafiet is zeer resistenttegen de hoge temperaturen waar destraalpijp aan blootgesteld wordt en hetbehoudt zijn structurele integriteit onderhoge druk. Ook is grafiet gemakkelijkte bewerken en zijn de kosten laag; hetwordt daarom binnen DARE vaker voorstraalpijpen gebruikt.Volledige schaaltesten van de AuroraDHX-200 moeten uitwijzen of de karakteristiekenvan de kleinere testmotor ook34 Ruimtevaart 2013 | 2

Testopstelling van de DAWN motor met het DAWN team.gelden voor de Stratos II motor, en natuurlijkof de vervaardigde hybride motorwerkt zoals verwacht. Uitvoering van devolledige motortest staat op het momentvan schrijven gepland voor eind april, beginmei 2013 bij het onderzoekscentrumTNO Rijswijk. TNO Rijswijk beschikt overtestfaciliteiten die geschikt zijn voor deomvang van de Aurora DHX-200, en hetStratos Team is daarom zeer verheugd inzo’n professionele omgeving te kunnentesten. De testfase van de motor neemtmeer dan een week in beslag, zodatmet een zo groot mogelijke zekerheidgezegd kan worden of de motor klaaris voor de vlucht. Is dit het geval, danzal de Aurora DHX-200 door middel van99.6 kg stuwstof een totale impuls van200 kNs leveren en de Stratos II met eenenkele rakettrap, 18 seconden brandtijd,een maximale versnelling van 5 g en eensnelheid van 1000 m/s naar een hoogtevan meer dan50 km stuwen. Head ofOperations Rob Hermsen (BSc) ziet eendrukke testweek tegemoet: “Er is jarenonderzoek en hard werk gestoken in hetontwikkelen van de Aurora DHX-200,[...], we hebben er het volste vertrouwenin dat de motor de testweek glansrijk zaldoorstaan”.De lancering van de Stratos II staat geplandvoor eind 2013.(High-speed) videobeelden, data en evaluatieszijn na de volledige motortest tevinden op www.projectstratos.nl. Tevensis meer informatie te vinden op hetYoutube kanaal lrdare, de facebookpaginaDelft Aerospace Rocket Engineeringen de websites www.dare.tudelft.nl enwww.projectstratos.nl.Een visualisatie van de afmetingen van de 6 kg wegende straalpijp.Ruimtevaart 2013 | 235

NASA – A HumanAdventure ExhibitionBarbara van VeenVanaf 13 juni 2013 gaat de NASA – A Human Adventure Exhibition open voor hetNederlands publiek. Deze reizende tentoonstelling komt via Madrid en Istanbulnaar Utrecht en blijft tot en met december in de Jaarbeurs te zien. In navolgingvan Madrid en Istanbul worden er 250.000 bezoekers verwacht. Het biedt bezoekerseen inspirerende reis van drie uur langs meer dan 400 objecten en technischgedetailleerde replica’s uit de ruimtevaart. Speciaal voor de Nederlandse editieis de tentoonstelling met ongeveer eenderde uitgebreid. In deze extra galerijenzijn belangrijke Nederlandse en Europese bijdragen aan de ruimtevaart te zien.De objecten vertellen het verhaal van alle dromers, pioniers en ingenieurs die demensheid in de ruimte hebben gebracht. In dit artikel nemen we de lezers vanRuimtevaart alvast mee door de tentoonstelling.Het opblaasbaar Sonnenborgh planetarium. [Sonnenborgh museum & sterrenwacht]36 Ruimtevaart 2013 | 2

NASA en Kansas CosmosphereDe objecten van het reizende deel van detentoonstelling zijn bijeengebracht doorNASA en Kansas Cosmosphere om hetbelang van ruimtevaart aan de wereld telaten zien. De tentoonstelling illustreert deinvloed van verbeeldingskracht en technologieop ons dagelijks leven.NASA heeft haar volledige steun enmedewerking aan de tentoonstellingtoegezegd. De strategische samenwerkingsovereenkomsttussen NASA, hetAmerikaanse ministerie van BuitenlandseZaken en onze samenwerkingspartnersgeeft ons voor deze reizende tentoonstellingongekende toegang tot de middelenen deskundigheid van NASA. Dit maaktde tentoonstelling breder en authentiekerdan die anders ooit had kunnen zijn.Zo hebben we de beschikking overeen breed scala aan oorspronkelijkeartefacten, aan personeel verbondenaan NASA, onderzoeksfaciliteiten enuitgebreide media-inhoud. Samengevatwaarborgt de medewerkingvan NASA een unieke ervaring voorhet publiek en een ongeëvenaardekwaliteit van de tentoonstelling.Kansas Cosmosphere, inmiddelseen vooraanstaand ruimtemuseum,begon als de droom van PatriciaBrooks Carey, burgereducatieleiderin Kansas. Gedreven door haarbelangstelling voor de wetenschapen gemotiveerd door de ruimteraceopende zij in 1962 een van de eersteopenbare planetaria in de VerenigdeStaten. In 1976 besloten Carey enhet bestuur de faciliteit uit te breidenen kochten ze duizenden artefactenvan het Smithsonian, dat een nieuwebestemming zocht voor de resterendeobjecten van het beëindigde Apollo SpaceProgram. Een aantal van deze objectenis in de tentoonstelling opgenomen. In1980 omvatte “Kansas Cosmosphere andDiscovery” inmiddels het Hall of SpaceMuseum, een OMNIMAX-theater (een vande eerste ter wereld) en het planetariumwaarmee het allemaal was begonnen.Vandaag de dag is het museum het grootsteruimtemuseum ter wereld. Befaamdom hun conserveringsmethoden, voerenmedewerkers van Kansas Cosmospherealle restauraties van ruimtevaartuigen uitvoor het Smithsonian Institute en werkenze geregeld met andere musea en metHollywood samen aan de ontwikkelingvan zeer geloofwaardige ruimtereplica’s.Ook bij de bouw van deze tentoonstellingzijn zij intensief betrokken.De reizende tentoonstellingOver de rode Apollo loopbrug loopt debezoeker de tentoonstelling op die in de19 e eeuw begint. Fantasierijke ruimteschepen,ontsproten uit de geesten vanJules Verne en H.G. Wells, worden afgewisseldmet posters en andere media uit deScience Fiction. Hier is de wereld van deruimtevaart mee begonnen. De relatievesoberheid van de 20 ste eeuwse ruimtevaartstaat ermee in een sterk contrast, maar deuitvinding van de raketaandrijving heeftzijn eigen betovering. De ontwikkelingvan middeleeuwse Chinese raketten naarde moderne modulaire raketten brengtin de vorm van een 1:10 schaalmodel vande Saturn V ontzag voor de ingenieurs diedeze raket ontwikkeld hebben.De volgende ademloze momenten wordendoor de 1:1 replica’s van de Mercury,Gemini en Apollo capsules veroorzaakt.Dagelijkse voorwerpen uit het leven inde ruimte laten de uitdagingen zien waarastronauten voor staan. Het ruimtepak,voedsel, instrumenten; alles wat eenastronaut nodig heeft is er te zien. Deobjecten in de tentoonstelling variërenvan enorm tot minuscuul en zijn zowelvan wetenschappelijke als van maatschappelijkeaard. Een Spaceman pyjama en eenFlash Gordon lunch box staan in dezelfdegalerij als de aktetas van Yuri Gagarin en dereplica van de Spoetnik op ware grootte.MaansteenIn het midden van de reizende tentoonstellingpronkt een van de maanstenen uithet museum Boerhaave. Het maangruis isals goodwill rock aan Nederland gegeventijdens de wereldtournee van de astronauten.Dutch DimensionsSpeciaal voor de Nederlandse editie vande NASA - A Human Adventure Exhibition,verzorgt de Jaarbeurs Utrecht samen metLeaders Against Routine een extra tentoonstellingsgalerij:Dutch Dimensions. Voorbeeldenvan de Nederlandse trends entrots uit de ruimtevaart laten zien waarinNederland technologisch voorop loopt enwat onze volgende stappen in technologischeontwikkeling zijn. Vanuit allehoeken van de Nederlandse ruimtevaarthebben bedrijven en instellingenhun hardware en beelden aan detentoonstelling in bruikleen gegeven.Met kleinere foto’s, voorwerpen enfilms van onder andere ATG’s Medialabbrengen we instrumenten en datatot leven.Nederlandse satellietenWe beginnen met drie satellieten uithet Nationaal Ruimtevaart Museum,die Nederland helemaal zelf heeftgebouwd: ANS, IRAS en Sloshsat.De ontwikkeling van ANS begon alin de jaren zestig en illustreert hoelang Nederland al bij de ruimtevaartbetrokken is. ANS bracht vanaf delancering in 1974 met röntgenstralingeen heel stuk tot dan toe onbekendheelal in kaart. Negen jaar laterwerd IRAS gelanceerd, die juist metinfrarood het heelal onderzocht, voor heteerst zonder de storende invloed van dedampkring.Astronomie en aardobservatieMeteen daarna illustreren diverse modellenen flightspares ons talent in het ontwikkelenvan instrumenten voor wetenschappelijkemissies. Aan stuurboord kijk jenaar drie beelden van dezelfde plek in hetheelal. Aan de verschillen tussen zichtbaarlicht, infrarood en röntgenbeelden ontdekje dat alle instrumenten iets anders zien enelkaar aanvullen. De artefacten in dit deelzijn ter beschikking gesteld door SRON,TNO, Mecon, KNMI, Space Expo, DutchSpace en planetarium Sonnenborgh.Het Nederlandse infrarood-instrumentRuimtevaart 2013 | 237

Replica van het interieur van een Apollo maanlander. [Kansas Cosmosphere]Apollo ruimtepak. [Kansas Cosmosphere]Replica van een Mercury capsule. [Kansas Cosmosphere]HIFI op de Herschel satelliet onderzoektde Big Bang. Beide zijn er te zien: een 1:4model van de satelliet en testmodel vanHIFI. Werktekeningen, onderdelen, animatiesen foto’s laten zien waarom het jarenheeft gekost om dit unieke instrument tebouwen. Dat de ontwikkelingen daarnaniet stil hebben gestaan laten we zien metonderdelen van de nieuwe en verbeterdeversie Safari, die nog gelanceerd moetworden.Aan bakboord kijk je vanuit de ruimte naarde aarde. Je ziet de dunne laag van onzeatmosfeer en het reserve exemplaar vanhet Nederlandse instrument OMI (OzoneMonitoring Instrument) dat de ozonlaagen de luchtkwaliteit in de gaten houdt.Dit instrument is een staaltje van vernuft,omdat het als eerste zoveel verschillendedingen zo fijnmazig kan zien. Het KNMIbewerkt de data ervan dagelijks voor dehele wereld. Ook onderdelen van de Nederlandseopvolger Tropomi, het eersteinstrument van dit type dat door wolkenkan heenkijken, zijn te zien.ExoplanetenKennis uit de aardobservatie leert ons hoewe informatie en metingen van andere“aardes” moeten interpreteren. Het werkvan de universiteiten van Utrecht, Leidenen Delft aan exoplaneten illustreren weaan de hand van de Maan, Mars en Ganymedes:hoe we naar water zoeken, hoewe de planeetoppervlakten bekijken, hoewe er misschien wel kunnen gaan wonenen wie het op de planeet voor het zeggenheeft. Met je handen in het zand kun je zelfde rivierbeddingen laten vormen die weook op Mars zien. Kleine Marsrovers lerenje hoe het voelt om een onderzoeksrobotop afstand te besturen: hoe moeilijk ishet om een wagentje te besturen als er 30seconden tussen je opdracht en de uitvoeringervan ligt!MiniaturisatieEen van de belangrijkste hedendaagseontwikkelingen is miniaturisatie. Debedrijven ISIS Space en Lens R&D latensamen met de TU Delft zien hoe klein completesatellieten en sensoren nu al kunnenzijn. Opnieuw bouwt Nederland completesatellieten, maar nu zijn ze zo klein engoedkoop dat individuele bedrijven uitde scheepvaart en energiesector met huneigen satelliet hun voordeel kunnen doen.Van navigatie op de open zee voor deoptimale vaarroute tot het meten van de38 Ruimtevaart 2013 | 2

uitstoot van fabrieken, satellieten stappenover van overheid en wetenschap naar hetzakenleven.PropulsieOnder het thema propulsie laten we raketten,trappen en ontstekers zien. APPen Airborne tonen er hun paradepaardjesdie naast de zelfgebouwde raketten vanDARE, een studentenvereniging in Delft,staan.Human SpaceflightNederlandse bedrijven leveren hun productenaan de hele wereld om ruimtevaarten bemande missies mogelijk te maken.Een aantal producten mag je zelf uitproberenen anderen verbazen je door hungrootte of complexiteit. De glovebox encomponenten van Moog Bradford illustrerenwe met het experiment dat de TUEindhoven met Philips samen met AndréKuipers in het ISS hebben gedaan. Ookde camera waar André Kuipers duizendenfoto’s mee heeft gemaakt is in de tentoonstellingopgenomen.Spin-offWaar satellietbeelden en ruimtevaarttechnologieverder voor dienen, tonen weaan de hand van precisielandbouw (Neo),dijkbewaking (Hansje Brinker) en Condi,het instrument voor voedselveiligheid vanCosine. Dat de ontwikkelingen in de ruimtevaartook leiden tot een duurzameresamenleving tonen we onder andere doorhet clean era vliegtuig van de toekomst,dat de NAG met vele partners als Fokker,ADSE, KLM, NLR en TU Delft heeft ontwikkeld.ESAHet laatste stuk van de tentoonstelling isdoor ESA met trots ingericht. In Europawerken 35.000 mensen in de ruimtevaart.In onderzoek, industrie en bij de overheid.Meer dan vier miljoen Europeanenontvangen dagelijks de voordelen vanhun werk. Hoe dat zit zal ESA met foto’s,film en grote modellen gaan uitleggen.Cryosat vertelt over het belang van waterin de ruimte en op aarde, Goce verzameltdriedimensionale gegevens over hetzwaartekrachtveld van de aarde, en nieuwonderzoek van de Rosetta sonde is in 2014live te volgen.MoonwalkersGeneral Charlie Duke stond in 1972 alsStoere bikes met ruimtevaarttechnologie van het Nederlandse bedrijf B4-bikes. [B4-bikes]Astronautenvoedsel en -toiletgerei. [Kansas Cosmosphere]ToegangskaartenGezinnen, scholen en bedrijven (arrangementen en maatwerk mogelijk), er isvoor elke leeftijd en niveau wel iets te vinden dat inspireert en verwondert. Kijkvoor meer informatie en kaartverkoop op www.ahumanadventure.nl.Toegangsprijzen en audiotour*• Volwassenen: € 18,00 per persoon, kinderen tot en met 9 jaar gratis.• Voor groepen vanaf 20 personen en families geldt een speciale korting.*genoemde prijzen zijn onder voorbehoud.jongste mens ooit op de maan. Op 20 juniaanstaande staat hij als een van de laatsteMoonwalkers samen met ESA astronautAndré Kuipers in Utrecht om de tentoonstellingte openen. Het is met recht eententoonstelling om trots op te zijn.Drs. Barbara van Veen is oprichter en futuristvan Leaders Against Routine BV en betrokkenbij de ontwikkeling van het Nederlands-Europese deel van de tentoonstelling.Daarnaast doet zij promotieonderzoek bijde TU Delft naar de invloed van prototypesen visuals van technologie uit de toekomstop de afwegingen van decisionmakers instrategische besluitvormingsprocessen.Ruimtevaart 2013 | 239

Permanente behuizing: vanbarak tot multi-media showcaseCesaR verhuisde in 2000 naar een semipermanentehouten barak die speciaalwas uitgerust voor het concurrent designwerk: op een grote multi-media-muurkon alles wat de teamleden op huncomputer deden voor iedereen wordengeprojecteerd. De ingenieurs zaten ineen hoefijzervormige rij tafels met hungezicht richting de team leader, die als dedirigent van het Concurrent Design orkestde discussies en ontwerp-iteraties leidde.Mensen die veel met elkaar te makenhadden, bijvoorbeeld de expert op hetgebied van elektriciteitsvoorziening ende ingenieur verantwoordelijk voor hetthermische ontwerp, werden naast elkaargeplaatst. Experts uit andere ESA centra,zoals de baanmechanica-ingenieurs inESOC in Duitsland, konden door middelvan video-conferentie actief deelnemen.De zogenaamde “klanten” van de studies,vaak de wetenschappers en projectleidersachter het idee voor een nieuwemissie, werden actief bij het werk betrokken.Zo konden veranderingen in de ontwerpeisenen afwegingen van opties snelworden gemaakt. Bij de verhuizing werdCesaR omgedoopt tot de ESA ConcurrentDesign Facility.De “vakantiehuisjes” atmosfeer van debarak bevorderde een redelijk informelesfeer binnen de ontwerpteams. Maardoor de simpele houten constructie vanhet gebouwtje was het er in de wintervaak koud, en in de zomer al snel verschrikkelijkwarm. Daarnaast stondener diverse steunpalen die het zicht op degrote centrale schermen blokkeerden. Nameer dan 70 ontwerpstudies (en 12 “industrialreviews”) werd de CDF in december2007 nogmaals verhuisd. Nu in eenspeciaal voor de CDF ontworpen ruimtein een fonkelnieuw ESTEC gebouw,uitgerust met de laatste snufjes op hetgebied van ergonomie en multi-media,waaronder een gigantisch plasmaschermwaarop meerdere beelden tegelijkte projecteren zijn, een Smartboard,elektrisch te blinderen ramen die ookals projectieschermen kunnen dienen,betere video-conferencing technologie,airconditioning en Italiaanse espressoapparaten.Een van de steunpilaren vande oude CDF barak werd van de sloopgered, en kreeg als nostalgische kapstokeen nieuwe taak. Naast het testcentrumen het Erasmusgebouw met zijn diversemock-ups van bemande ruimtemodulesis de CDF nu een van de plaatsen waaropESTEC aan bezoekers kan laten zien wathet werk van ESA inhoudt. Bij de officiëleopening van de CDF werd prins WillemAlexander er bijvoorbeeld rondgeleid,terwijl een speciaal voor de gelegenheidgeformeerd CDF team een ontwerpsessiesimuleerde.Concurrent EngineeringVolgens de CDF website is ESA’s definitievan Concurrent Engineering “… a systematicapproach to integrated product developmentthat emphasises the response tocustomer expectations. It embodies teamvalues of co-operation, trust and sharingin such a manner that decisionmaking isby consensus, involving all perspectives inparallel, from the beginning of the productlife-cycle”. In de praktijk betekent het datde CDF een collaboratief, coöperatief encollectief ontwerpcentrum is dat gebruiktkan worden voor alle mogelijke ESA studiesen projecten, van instrumenten voorhet ISS tot Marsrovers en revolutionairelanceervoertuigen.Voor elke studie wordt een team vanESA ingenieurs met de juiste expertisegeformeerd, waarbij voor de juiste dynamiekgestreefd wordt naar een mix vanoudere, ervaren deskundigen en jongereingenieurs. De CDF is een prima plek omsnel multi-disciplinaire ontwerp-ervaringop te bouwen, en wordt daarom ookregelmatig gebruikt voor studentenontwerpworkshops.Naast hun werk inde CDF zijn de meeste teamleden ookbetrokken bij complexe, lopende ESAprojecten die zich al in een later ontwikkelingsstadiumbevinden. Dit voorkomt alte optimistische aannames en naïeve ontwerpendie in een later stadium van eenproject onhoudbaar blijken (het beruchte“Powerpoint Engineering”). Deelnameaan een CDF studie vraagt een bepaaldepersoonlijkheid: je moet kort en bondigiets kunnen uitleggen en niet bang zijnvoor kritiek; het werk dat je tijdens eensessie doet wordt immers vaak direct bekritiseerd.En aangezien het gaat om deoptimalisering van het algehele ontwerp,en niet om de beste oplossingen op hetgebied van de individuele experts, moetje compromissen kunnen accepteren.Daarbij hebben de teamleden allerleinationaliteiten en verschillende persoonlijkheden,en daarmee soms iets anderemanieren van discussiëren; de team leadermoet er voor zorgen dat niet automatischde mening de het beste wordtverwoord en het luidst wordt geuit eenontwerpkeuze bepaald. Een team bestaatmeestal uit zo’n 20 personen, maar er zijnook studies uitgevoerd waarbij meerdereteams betrokken waren, bijvoorbeeld een“Instrument Team” en een “SpacecraftDe CDF tijdens een studie-sessie. [ESA-CDF]Ruimtevaart 2013 | 241

Vroege schets van een CDF ontwerp voor een bemande Marslander.[ESA-CDF/Liquifer]CDF ontwerp voor een orbitale opvolger van ESA’s IXV experimentelere-entry lifting-body. [ESA-CDF]Team”, of samenwerkingen tussen NASAen ESA Concurrent Design teams.Een typische studie omvat acht sessiesvan elk een halve dag, twee sessies perweek. Dit geeft tijd om naast het teamwerkin de CDF ook “off-line” aan destudie te werken; sommige berekeningenen simulaties kosten nu eenmaal meertijd dan er in een sessie beschikbaar is,en ook moet er de mogelijkheid zijn ombenodigde informatie te verzamelen enzonder grote tijdsdruk over opties na tedenken. Met de benodigde voorbereidingenen het afronden van de studie met debenodigde rapporten en presentaties kaneen CDF studie zo binnen twee maandengeheel worden uitgevoerd, waar soortgelijkestudies vroeger vaak meer dan eenhalf jaar kostten. Meestal worden er, metverschillende teams, voortdurend tweestudies in parallel uitgevoerd, waarmeede CDF rond de tien studies per jaar kanuitvoeren. In termen van kosten voor de“klant”, in termen van man-uren, is eenCDF half zo duur als een traditionele “feasibilitystudy”. De korte, intensieve studiesleiden ook tot een beter geïntegreerd,meer consistent ontwerp dat volgensvaste patronen op een gestroomlijndemanier wordt gedocumenteerd.Voor iedere discipline is er een gestandaardiseerdspreadsheet dat is gekoppeldaan een centraal bestand waarin alleinputs worden verzameld, en via welkealle outputs kunnen worden teruggekoppeldnaar de spreadsheets van de teamleden.Uiteraard kan niet alles in Excelworden gedaan: geavanceerde computerprogramma’svoor baanmechanica,3-D figuratie-tekenen (CAD – ComputerAided Design), bewegingssimulaties,aerodynamica etc. zijn essentieel, maarvaak kunnen de belangrijkste resultatendaarvan (afmetingen, lanceerdata, maximaletemperaturen enz.) wel in getallenworden uitgedrukt die in een spreadsheette vangen zijn. Het ontwerp-computermodelzelf, bestaande uit de verzamelinggekoppelde spreadsheets en CADbestanden, is een belangrijk product vaneen CDF studie, aangezien deze latergebruikt kan worden voor de analyse vannieuwe opties en gerelateerde studies,die daarmee niet weer bij nul hoevente beginnen. Voor vervolgstudies wordtmeestal zoveel mogelijk hetzelfde teamweer bij elkaar geroepen, om de efficiëntievan een herstart te verhogen.M. Courtois, destijds Director van ESTEC, toenmalig minister Maria van der Hoeven, PrinsWillem Alexander, Commissaris der Koningin Jan Franssen, hoofd van de CDF Massimo Bandecchien ESA Director General J.J. Dordain bekijken een 3D animatie tijdens de opening vande nieuwe Concurrent Design Facility in 2008. [ESA]Van studie tot satellietDe meeste studies beginnen met eenaantal door de system engineers bepaaldestartpunten, met grove eersteschattingen wat betreft massa, grootte,oppervlak van de zonnepanelen enz.,gebaseerd op een aantal (over het algemeennog niet heel erg gedetailleerde)ontwerpeisen. Daarop gebaseerd kunnenexperts de details invullen, de aannamesverbeteren en alternatieven onderzoeken,met als gevolg een meer gedetailleerdontwerp met minder vraagtekens enmet preciezer bepaalde eigenschappen.Hiermee worden dan weer nieuwe baanberekeningengedaan, die vaak leidentot nieuwe uitkomsten voor bijvoorbeeldde benodigde hoeveelheid stuwstof.Daarmee verandert dan weer de massaen grootte van de sonde, waarop eennieuwe ontwerpiteratie van start gaat. Als42 Ruimtevaart 2013 | 2

alles goed gaat convergeert het ontwerpuiteindelijk naar een “feasible design”. Hetkan echter ook zijn dat blijkt dat sommigeontwerpeisen niet haalbaar blijken of metelkaar conflicteren. Omdat de “klant” vande studie onderdeel is van het CDF teamkunnen dan vaak snel zulke eisen wordenaangepast. Af en toe blijkt een ontwerpook gewoon als geheel niet mogelijk:te groot, te ingewikkeld, te duur, of teveeleisend op het gebied van nieuw teontwikkelen technologie. Ook dat is eengoed resultaat, aangezien men dan in eenvroeg stadium zo’n niet-werkend conceptkan laten varen: een CDF studie kost tenslotteslechts een verwaarloosbare fractievan het budget voor een volledige missie,terwijl het stoppen van een project in latereontwikkelingsstadia heel duur is.Er zijn sinds 1998 in de CDF meer dan 130missies voor satellieten en interplanetairesondes bestudeerd, en daarnaast zevenontwerpen voor nieuwe lanceervoertuigen(waaronder de nu geplande Ariane6) en elf concepten voor complexe instrumenten.Daarnaast werd de CDF gebruiktvoor 25 evaluaties van niet-CDF ontwerpen(zowel van ESA als uit de Europeseruimtevaartindustrie), het analyserenvan specifieke problemen voor een aantalprojecten in latere ontwerpfases endiverse educatieve en promotionele ESAactiviteiten.Van de vele ontwerpen gaat slechts eenfractie door naar een volgende ontwerpfase,want ESA heeft veel meer ideeëndan geld. Omdat de CDF voor ruimtevaartbegrippennog maar kort actief iszijn er nog niet veel op CDF studies gebaseerdemissies gelanceerd. Proba V gingonlangs als eerste omhoog, en verderbevindt een aantal projecten zich in eenver stadium, waaronder SGEO, Sentinel3, Sentinel 5 Precursor, Bepi-Colombo,Solar Orbiter, Euclid en ExoMars. Dezemissies zijn vaak wel sterk geëvolueerdsinds hun oorspronkelijke CDF-ontwerp,meestal door veranderde missie-eisenen latere technische en organisatorischeafwegingen. Dat betekent zeker niet dathet werk in de CDF inefficiënt is: waarvroeger kon worden gekozen tussenslechts een handvol redelijk uitgewerktemogelijke missies, is er nu door de snelleCDF resultaten keuze uit een flink groteraantal opties. Dat zorgt voor beteronderbouwde afwegingen en minderkans op slechte keuzes. Het bij de studieOverzicht van alle tot en met 2012 verrichte CDF studies, gegroepeerd naar hun doel in hetzonnestelsel. [ESA-CDF]betrekken van niet alleen puur technischedisciplines maar ook mensen die kijkennaar de risico’s, kosten en ontwikkelingsplanning,evenals de wetenschappers(of andere “klanten”) achter een missie,leidt ook tot meer gebalanceerdeontwerp-oplossingen die voor een groteraantal betrokkenen acceptabel zijn. Zo’nontwerp wordt dan vaak vertaald in eenset gedetailleerde technische en organisatorischeeisen die aan de Europeseruimtevaartindustrie wordt doorgegeven.Gebaseerd op het CDF ontwerp, of inieder geval op de door de CDF gemaakteafwegingen, komen deze vervolgens metmeer gedetailleerde “Phase A” ontwerpendie uiteindelijk kunnen leidden totwerkelijk uit te voeren missies.Concurrent Engineeringwordt de normDoor de vele studies is de kennis en dedatabase met beschikbare basismodellensinds 1998 enorm gegroeid. Er verschijnenechter voortdurend nieuwe technologieëndie leiden tot nieuwe ideeënvoor ruimtemissies die in de CDF uitgewerktmoeten worden, en waarvoor derekenmodellen telkens moeten wordenaangepast. De flexibele opzet van de CDFheeft grote waarde voor ESA. Voor veleESA Directoraten (zoals Science en EarthObservation) is een CDF studie inmiddelseen vast onderdeel van het opstartenvan een nieuw project. De CDF wordt nuook veelvuldig gebruikt om de voor- ennadelen van nieuwe technologieën, zoalsdraadloze interne communicatie ende-orbit subsystemen, te onderzoekendoor ze virtueel te “implementeren” in degedetailleerde ontwerpen van daadwerkelijkuitgevoerde missies.Het Concurrent Engineering conceptheeft intussen in Europa een grote vluchtgenomen: vele grote ruimtevaartbedrijven,nationale ruimtevaartagentschappenen universiteiten hebben inmiddelshun eigen versies van de CDF. Met devoortschrijdende computer-, multimediaenconnectivity-technieken is ConcurrentEngineering een zich snel ontwikkelendemethode met vele mogelijkheden, dieook buiten de ruimtevaart kan wordentoegepast.Meer informatie over de ESTEC CDF is tevinden op www.esa.int/special/CDF,en via http://esamultimedia.esa.int/multimedia/CDF_animation/poster/poster_web.swf kan een virtueel bezoekaan de CDF worden gemaakt.De auteur heeft als Cost Engineer aan tientallenCDF studies deelgenomen. Recentelijkwas hij CDF Team Leader voor het ontwerpvan de IXO Röntgen-ruimtetelescoopen de IXV-Evolution studie (die inmiddels isuitgegroeid tot ESA’s PRIDE programma).Ruimtevaart 2013 | 243

RuimtevaartkroniekMarco van der ListDeze kroniek beschrijft de belangrijkste gebeurtenissenin de ruimtevaart die hebben plaatsgevonden tussen 2februari 2013 en 30 april 2013. Tevens zijn alle lanceringenvermeld waarbij een of meerdere satellieten in eenbaan om de aarde of op weg naar verder in de ruimte gelegenbestemmingen zijn gebracht.6 februari 2013 | 16:04 uurDraagraket: Soyuz-2.1a • Lanceerplaats: Baykonur• Globalstar-2 M078 • COSPAR: 2013-005A• Globalstar-2 M093 • COSPAR: 2013-005B• Globalstar-2 M094 • COSPAR: 2013-005C• Globalstar-2 M095 • COSPAR: 2013-005D• Globalstar-2 M096 • COSPAR: 2013-005E• Globalstar-2 M097 • COSPAR: 2013-005FZes Amerikaanse commerciële communicatiesatellieten metelk een massa van 700 kg en gebouwd door Thales AleniaSpace. De satellieten worden uiteindelijk in een operationele1410 km x 1410 km x 52° baan geplaatst.7 februari 2013 | 21:36 uurDraagraket: Ariane-5ECA • Lanceerplaats: Kourou• Amazonas-3 • COSPAR: 2013-006ASpaans-Braziliaanse commerciële geostationaire communicatiesatelliet.Massa is 6265 kg en de satelliet is gebouwd door SpaceSystems/Loral.• Azerspace-1 • COSPAR: 2013-006BAzerbeidzjans’ eerste satelliet. Civiele geostationaire communicatiesatelliet,geopereerd door het Ministerie van Communicatievan Azerbeidzjan. Gebouwd door Orbital Sciences en gebaseerdop het STAR-2 ontwerp. Deel van de transpondercapaciteit isverhuurd aan Maleisië.van NASA en de United States Geological Survey. Gebouwd doorOrbital Sciences met een massa van 2787 kg. In een zonsynchronebaan (660 km x 677 km x 98,3°).15 februari 2013Een kleine planetoïde dringt de atmosfeer van de aarde binnen enexplodeert op een hoogte van ongeveer 23 km nabij de Russischestad Chelyabinsk. Door de schokgolf raken meer dan 1500 mensengewond, en ontstaat veelal ruitschade aan ongeveer 7200 gebouwen.Wetenschappers schatten dat het object een doorsnede hadvan 17 tot 20 meter met een massa van ongeveer 10.000 ton. Deexplosie had een kracht van 440 kiloton TNT, wat neerkomt opongeveer 30 maal de Hiroshima atoombom. Deze gebeurtenis istotaal niet gerelateerd aan de passage van planetoïde 2012 DA14later die dag (zie hierna).15 februari 2013In een vooraf aangekondigde gebeurtenis, passeert de planetoïde2012 DA14 de aarde op een afstand van 27.700 km (binnen de geostationairebaan). 2012 DA14 heeft een doorsnede van ongeveer 30meter en een massa van 40.000 ton. Dit is de kortste passage vaneen object met deze afmetingen tot op heden waargenomen.25 februari 2013 | 12:31 uurDraagraket: PSLV • Lanceerplaats: Sriharikota• SARAL • COSPAR: 2013-009AFrans-Indiase oceanografische satelliet. In een zonsynchronebaan (770 km x 787 km x 98,6°).• AAUSAT-3 • COSPAR: 2013-009B9 februari 2013Het onbemande vrachtschip Progress M-16M ontkoppelt van dePirs module van het ISS. Later die dag verlaat het toestel haar omloopbaanen verbrandt in de atmosfeer boven de Grote Oceaan.11 februari 2013 | 14:41 uurDraagraket: Atlas-5 • Lanceerplaats: Vandenberg• Landsat-8 • COSPAR: 2013-008AAmerikaanse civiele aardobservatiesatelliet, ook bekend als deLandsat Data Continuity Mission (LDCM). Gezamenlijk projectEen webcam op het dashboard van een auto legt de meteoor vast bovenChelyabinsk in Rusland. [AP]Ruimtevaarders Novistky, Tarelkin en Ford kort na de landing van de Soyuz44 Ruimtevaart 2013 | 2

Cubesat van de Universiteit van Aalborg in Denemarken.• Sapphire • COSPAR: 2013-009CVerkenningssatelliet voor de Canadese defensie, gebasseerd ophet Surrey SSTL-150 ontwerp.• NEOSSat • COSPAR: 2013-009DCanadese astronomische satelliet bedoeld voor het opsporen vanruimtepuin en planetoïden.• STRaND-1 • COSPAR: 2013-009ECubesat van de Universiteit van Surrey in het Verenigd Koninkrijk.Een zogenaamde phonesat, met een Android smartphone als hetprimaire avionicaplatform.• TUGSAT-1 • COSPAR: 2013-009FNanosatelliet van de Universiteit van Wenen in Oostenrijk.• UniBRITE • COSPAR: 2013-009GNanosatelliet van de Universiteit van Graz in Oostenrijk.1 maart 2013 | 15:20 uurDraagraket: Falcon-9 • Lanceerplaats: Cape Canaveral• Dragon CRS-2 • COSPAR: 2013-010AAmerikaans onbemand vrachtschip met voorraden voor het ISS.Twee dagen later (en een dag later dan gepland door kortstondigeproblemen bij het activeren van de stuurraketten kort na delancering) arriveert de Dragon bij het ISS. Het toestel wordt doorde robotarm van het station aan de nadir-poort van de Harmonymodule gekoppeld.6 maart 2013De ISS robotarm haalt twee adapters uit het drukloze vrachtruimvan de Dragon en installeert deze op een platform met reserveonderdelenaan boord van het station. Het is de eerste maal dat eenDragon onderdelen in haar vrachtruim, ook wel de Trunk genoemd,vervoert.16 maart 2013De Soyuz TMA-06M landt in Kazachstan met aan boord de ruimtevaardersOleg Novistky, Evgeny Tarelkin en Kevin Ford. De Soyuzis enkele uren eerder ontkoppeld van de Poisk module van het ISS.Aan boord van het ISS begint officieel Expeditie-35, bestaande uitde Canadees Chris Hadfield, de Rus Roman Romanenko en de AmerikaanTom Marshburn.19 maart 2013 | 21:21 uurDraagraket: Atlas-5 • Lanceerplaats: Cape Canaveral• USA-241 • COSPAR: 2013-011AAmerikaanse militaire geostationaire verkenningssatelliet, ookbekend onder de naam SBIRS GEO-2. Gebouwd door LockheedMartin met een massa van ongeveer 4500 kg. Satellieten van hetSpace-Based Infrared System (SBIRS) zijn in staat om de warmtevan raketmotoren te detecteren en zodoende snel lanceringenvast te stellen welke een mogelijke bedreiging vormen.26 maart 2013Het Amerikaanse onbemande vrachtschip Dragon CRS-2 begint aanhaar terugreis naar de aarde. De ISS robotarm maakt het toestel losvan de Harmony module en plaatst het in een eigen omloopbaan.Later die dag verlaat de Dragon CRS-2 haar baan en maakt een succesvollelanding in de Grote Oceaan, 350 km ten zuidwesten van LosAngeles.26 maart 2013 | 19:07 uurDraagraket: Proton-M • Lanceerplaats: Baykonur• Satmex-8 • COSPAR: 2013-012AMexicaanse commerciële geostationaire communicatiesatelliet,gebaseerd op het SS/Loral 1300 platform.28 maart 2013 | 20:43 uurDraagraket: Soyuz-FG • Lanceerplaats: Baykonur• Soyuz TMA-08M • COSPAR: 2013-013ATMA-06M op de besneeuwde steppen van Kazachstan. [NASA]De Bion M-1 tijdens de assemblage. De bolvormige terugkeercapsuleis van het Vostok ontwerp afgeleid. [TsSKB Progress]Ruimtevaart 2013 | 245

De zes leden van de Expeditie-35 nemen een moment rust in de Unitymodule van het ISS. [NASA]Russisch bemand ruimtevaartuig met drie ruimtevaarders aanboord: de Russen Pavel Vinogradov en Alexander Misurkin, ende Amerikaan Christopher Cassidy. In tegenstelling tot de tweedagen tijdens eerdere vluchten, koppelt de Soyuz al zes uur na delancering aan de Poisk module van het ISS. Dit versnelde rendezvousprofielis al eerder getest tijdens drie voorgaande Progresslanceringen.29 maart 2013Vluchtleiders verliezen contact met de in 1995 gelanceerde Canadeseaardobservatiesatelliet Radarsat-1.3 april 2013Wetenschappers maken bekend dat er met behulp van de AlphaMagnetic Spectrometer (AMS-02) aan boord van het ISS aanwijzingenzijn gevonden die wijzen op het bestaan van donkere materie.Het zou een van de mogelijke verklaringen zijn voor het onverwachthoge aantal positronen dat is gemeten. AMS-02 werd in 2011 tijdensshuttlevlucht STS-134 naar het station gebracht.15 april 2013Het onbemande vrachtschip Progress M-17M, nu volgeladen metafval en overbodige zaken, ontkoppelt van de Zvezda module vanhet ISS. Het toestel voert nog enkele radarexperimenten uit alvorensop 21 april terug te keren om te verbranden in de atmosfeer.15 april 2013 | 18:36 uurDraagraket: Proton-M • Lanceerplaats: Baykonur• Anik G-1 • COSPAR: 2013-014ACommerciële geostationaire communicatiesatelliet, gebouwddoor Space Systems/Loral voor het in Canada gevestigde Telesat.19 april 2013 | 10:00 uurDraagraket: Soyuz-2.1a • Lanceerplaats: Baykonur• Bion M-1 • COSPAR: 2013-015ARussische satelliet voor biologisch microzwaartekrachtsonderzoek.Aan boord zijn diverse organismen, zoals muizen, woestijnratten,gekko’s, slakken, micro-organismen, vissen en algen. Alleorganismen zijn gehuisvest in een van de Vostok afgeleide terugkeercapsule.De kunstmaan komt in een initiële omloopbaanvan 252 km x 554 km x 65,0°. Later wordt de baan cirkelvormiggemaakt op 575 km hoogte.Aangedreven door twee Russische NK-33 maanraketmotoren vertrektde eerste Antares vanaf de basis Wallops in New Virginia voor haartestvlucht. [Orbital Sciences Corp.]• OSSI-1 • COSPAR: 2013-015BZuid-Koreaanse amateurradio cubesat ontwikkeld door de kunstenaarHojun Song.• Dove-2 • COSPAR: 2013-015CAmerikaanse cubesat van het in San Francisco gevestigde CosmogiaInc.• AIST-2 • COSPAR: 2013-015DTechnologische minisatelliet (massa 39 kg) van de Universiteitvan Samara in Rusland.• BEESAT-3 • COSPAR: 2013-015ECubesat van de Universiteit van Berlijn.• SOMP • COSPAR: 2013-015FCubesat van de Universiteit van Dresden.• BEESAT-2 • COSPAR: 2013-015GCubesat van de Universiteit van Berlijn.19 april 2013Ruimtevaarders Vinogradov en Romanenko maken een 6,5-uurdurende ruimtewandeling vanuit de Pirs luchtsluis van het ISS. Tijdenshet uitstapje wordt een experiment geïnstalleerd waarmeehet gedrag van elektrische deeltjes rond het station geobserveerdkan worden. Vervolgens wordt een van de rendez-vousantennesaan de achterzijde van Zvezda vervangen die gebruikt wordenin de aankoppeling van de ATV’s. Tevens worden experimentenwaarin biologische en diverse materialen zijn blootgesteld aande ruimte naar binnen gehaald. Helaas gaat een van de tweeexperimentpanelen verloren als deze losraakt en van het stationwegdrijft.46 Ruimtevaart 2013 | 2

Een camera op een van de twee staartvlakken van de SpaceShipTwolegt de werking van de raketmotor vast tijdens de eerste aangedreventestvlucht. [Virgin Galactic]21 april 2013 | 21:00 uurDraagraket: Antares • Lanceerplaats: WallopsEerste testlancering van de draagraket Antares (voorheen bekendals Taurus-2), ontwikkelt door Orbital Sciences in de VS. De eerstetrap heeft twee Kuznetsov NK-33 motoren, oorspronkelijk gebouwdin de jaren zestig van de vorige eeuw voor de Russische N-1 maanraket.De tweede trap bestaat uit een motor op vaste brandstof.• Cygnus Mass Simulator • COSPAR: 2013-016AMassadummy van het Cygnus vrachtschip, waarmee Orbitalvrachtvluchten naar het ISS zal gaan uitvoeren. Het toestelheeft een massa van 3800 kg, en komt in de geplande baan van241 km x 260 km x 51,6°.• Dove-1 • COSPAR: 2013-016BAmerikaanse cubesat van het in San Francisco gevestigde CosmogiaInc.• Alexander • COSPAR: 2013-016CPhonesat van het NASA Ames Research Center, met een smartphoneals het primaire avionicaplatform.• Graham • COSPAR: 2013-016EPhonesat van het NASA Ames Research Center.• Bell • COSPAR: 2013-016DPhonesat van het NASA Ames Research Center.24 april 2013 | 10:12 uurDraagraket: Soyuz-U • Lanceerplaats: Baykonur• Progress M-19M • COSPAR: 2013-017ARussisch onbemand vrachtschip met voorraden voor het ISS.Ingegeven door de niet-optimale baangeometrie ten tijde van delancering voert de Progress het conventionele tweedaagse rendez-vousprofieluit in plaats van het 6-uur durende profiel dat tijdensrecente Progress- en Soyuzvluchten werd gebruikt. Hoeweldirect na lancering een van de twee Kurs-rendez-vousantennesniet ontplooit, kan de Progress met succes aan de Zvezda modulevan het ISS gekoppeld worden.26 april 2013 | 04:13 uurDraagraket: Chang Zheng-2D • Lanceerplaats: Jiuquan• Gaofen-1 • COSPAR: 2013-018AChinese civiele, optische aardobservatiesatelliet. In een zonsynchronebaan. Eerste in een serie van zes geplande satellieten.• NEE-01 Pegaso • COSPAR: 2013-018BCubesat van het ruimtevaartagentschap van Equador.• Turksat-3USAT • COSPAR: 2013-018CCubesat van de Technische Universiteit van Istanbul.Ter gelegenheid van de inhuldiging van Koning Willem-Alexander heeft NVR-bedrijfslid ISISpace een tweetal herdenkingsmuntengelanceerd. De lancering vond plaats op 26 april meteen Chinese Chang Zheng-2D raket, welke naast een grote aardobservatiesatellietook een drietal cubesats in de ruimte bracht. De herdenkingsmuntenzijn verwerkt in de lanceeradapters waarop de cubesatszijn geplaatst. [ISISpace]• Cubebug-1 • COSPAR: 2013-018DCubesat van het Argentijnse Ministerie van Wetenschap, Technologieen Innovatie.26 april 2013 | 05:23 uurDraagraket: Soyuz-2.1b • Lanceerplaats: Plesetsk• Cosmos-2485 • COSPAR: 2013-019ARussische militaire navigatiesatelliet, onderdeel van het Glonassnetwerk. De kunstmaan wordt in een hoge baan van 19.330 km x19.640 km x 64,8° geplaatst.29 april 2013Tijdens een testvlucht ontsteekt de SpaceShipTwo voor het eersthaar raketmotor en breekt door de geluidsbarrière. Het “VSS Enterprise”gedoopte toestel bereikt een snelheid van Mach 1,2 en eenmaximale hoogte van 55.000 voet.Vanaf 2014 zal Virgin Galactic met de SpaceShipTwo met aan boordtwee piloten en zes betalende passagiers ruimtevluchten tot eenhoogte van meer dan 100 km uitvoeren.29 april 2013Aan de wetenschappelijke missie van de Europese infraroodtelescoopHerschel komt een einde als de voorraad vloeibaar helium opis. De helium is nodig om de drie instrumenten van de telescoop toteen paar graden boven het absolute nulpunt te koelen. De in 2009gelanceerde Herschel was oorspronkelijk ontworpen voor een missievan drie jaar.Een van de drie hoofdinstrumenten van Herschel, de HeterodyneInstrument for the Far Infrared (HIFI) is ontwikkeld en gebouwddoor een consortium onder leiding van het SRON Netherlands Institutefor Space Research.De satelliet zal nu uit haar omloopbaan rond het LagrangepuntZon-Aarde-2 (vanuit de zon gezien 1,5 miljoen kilometer achter deaarde) gehaald worden en in een baan om de zon geplaatst worden.Ruimtevaart 2013 | 247