Buitenaardse hightech

8 december 2011

Bij mijn recente bezoek aan Dutch Space in Leiden is er een wereld voor me opengegaan. Een wereld van uitersten, niet alleen vanwege de extreme omstandigheden waarmee de ontwikkelde systemen te maken hebben in de ruimte, maar ook vanwege de hoge eisen waaraan ze – mede daardoor – moeten voldoen. Deze uitersten maken dat de ontwikkeling in de ruimtevaart anders van karakter is en andere accenten legt dan ik gewend was uit de ‘aardse’ hightech.

In de ruimte moet alles meteen werken. Waar je een softwarebug nog op afstand kunt fixen, is een hardwareprobleem daarboven echt een probleem. Je kunt niet even een service-engineer langssturen om een niet uitgeklapt zonnepaneel te repareren. Redundantie is daarom heel belangrijk: alle paneelscharnieren zijn bijvoorbeeld uitgerust met twee veren en ook het uitklapmechanisme is dubbel uitgevoerd. Bovendien is eenvoud troef, want hoe hoger de technische hoogstandjes, hoe groter de kans dat er iets misgaat. Vandaar geen motortjes die de zonnecollectoren uitklappen, maar gewoon een touwtje dat wordt doorgebrand, waarna de panelen open ‘veren’.

Om er zeker van te zijn dat alles meteen werkt, ondergaan de systemen uiteraard uitgebreide tests. Proefdraaien in de ruimte is geen optie, dus dat gebeurt op aarde, onder heel nauwkeurig nagebootste omstandigheden. Zo heeft Dutch Space in zijn cleanroom speciale kamers waarin onderdelen en zelfs hele satellieten zijn bloot te stellen aan temperaturen van min honderdtachtig tot plus tweehonderd graden. Ook staat er een enorme lamp waarmee de stralingskracht van de zon is te benaderen om zo de opbrengst van zonnepanelen in een baan om de aarde te testen. Als die lamp aangaat, is het wegwezen geblazen.

Een andere belangrijke factor bij de ontwikkeling van ruimtevaartsystemen is het gewicht. Ieder schroefje dat naar boven moet, kost geld. Daarbij heeft een lanceerraket een maximumcapaciteit, dus hoe lichter de vervoermiddelen, hoe meer nuttige lading meekan. De ruimtevaart is daarom wars van overbodige franje: de elektriciteitskabeltjes lopen gewoon open en bloot achter over de zonnepanelen, niet netjes afgedekt door een gootje of een strip, en de eerder genoemde veerconstructie met bindtouw is niet alleen minder foutgevoelig maar ook een stuk lichter dan een luxe uitklapmechanisme met motoren.

Behalve door het aantal onderdelen terug te schroeven, is het gewicht van de systemen te reduceren door lichte materialen te gebruiken. Aluminium en titanium voeren nu nog de boventoon, maar composieten zijn bezig aan een opmars. De naakte panelen waar Dutch Space zonnecellen op laat plakken, hebben de structuur én het gewicht van een stevig stuk karton. En de Vega-raket van de Europese ruimtevaartorganisatie Esa gaat begin volgend jaar de lucht in bedekt met wit gecoate tegels van kurk.

Bijzonder in de ruimtevaart is verder dat ontwikkelaars hun producten over het algemeen niet meer terugzien nadat die de cleanroom of fabriek hebben verlaten. Hun collega’s in de aardse hightech hebben in ieder geval nog de mogelijkheid om hun wafersteppers, radars, printers of CT-scanners in het echt te aanschouwen. De ruimtevaartengineers moeten het doen met een zeldzaam fotootje of filmpje. Zo waren ze bij Dutch Space over the moon toen ze bij de aankoppeling van de ATV-bevoorradingsmodule aan het International Space Station hun zonnepanelen ontwaarden op de beelden.

De ruimtevaart is een aparte wereld, waar concepten topprioriteit hebben die elders in de hightech doorgaans minder kritiek zijn (first time right, zo licht mogelijk) en waar concepten die elders bijna vanzelfsprekend zijn een ondergeschikte rol vervullen (technisch zo hoogstaand mogelijk). De ‘aardse’ technologiebedrijven zouden ook eens een kijkje moeten nemen in die ‘buitenaardse’ keuken. Dat kan heel verfrissend werken. Ik heb er in ieder geval veel geleerd.

Nieke Roos

Terug naar overzicht