Een Delftse weegschaal voor in de ruimte
Hoe meet je massa in de ruimte? Op aarde is het makkelijk, met een weegschaal, maar dat werkt in de ruimte niet want daar is zo’n massa gewichtloos. Vier studenten van de TU Delft bedachten een praktische oplossing en testen die deze week in de praktijk tijdens de paraboolvluchtcampagne die de Europese ruimtevaartorganisatie ESA elk jaar speciaal voor studenten organiseert.
Massa en gewicht
Massa en gewicht zijn lastige begrippen. Massa is een eigenschap van een object, gewicht is de kracht die een object in rust uitoefent op de ondergrond als gevolg van de aantrekkingskracht.
In de praktijk praten we op aarde over gewicht, want dat is makkelijk te meten met een weegschaal.. Als je een kilogram appels koopt, vraag je om eigenlijk om massa (want de eenheid van massa is kilogram), maar de appels worden gewogen, dus je krijgt gewicht (waarvan de eenheid de Newton is). Dat we zo in ons dagelijks spraakgebruik een beetje een rommeltje maken van de natuurkunde geeft in de praktijk helemaal niets.
“Ruimteweegschaal”
In de ruimte ligt het anders, want daar heb je geen gewicht en kun je dus ook niet wegen. Hoe bepaal je dan de massa? Een team studenten van de TU Delft bedacht dat je een object tussen twee veren kunt zetten en dan kunt meten hoe het object reageert op een opgelegde trilling. Aangezien dat afhankelijk is van de massa van het object, en dat je dus zo op een alternatieve manier in gewichtloosheid toch kunt “wegen”. Deze methode wordt in de ruimtevaart vaak gebruikt voor massabepaling.
Deze week proberen Louis, Martijn, Marline en Sam hun “ruimteweegschaal” uit in gewichtloosheid, tijdens de studentenparaboolcampagne die de Europese ruimtevaartorganisatie ESA elk jaar organiseert.
Een paraboolvlucht
Tijdens zo’n paraboolvlucht, uitgevoerd met een Airbus A300, vliegt de piloot steil omhoog om het vliegtuig vervolgens met een boog gedurende zo’n 20 seconden te laten vallen. In die twintig seconden heerst aan boord gewichtloosheid, of met de officiële term: microgravitatie. Een vlucht bestaat uit 30 van die parabolen.
In die 30 keer 20 seconden konden de studenten uit Delft hun “weegschaal” proberen. Na de eerste dag zijn de studenten enthousiast. “Het apparaat werkte goed”, zegt Sam Walbers, een van de Vlaamse teamleden. “We moeten de data nog wel analyseren, dus over de nauwkeurigheid kunnen we nu nog niks zeggen. Los daarvan is het een geweldige ervaring, zo’n paraboolvlucht!”.
Aan de studentencampagne deze week doen 32 teams studenten uit verschillende landen mee. Zij zijn geselecteerd uit ruim 120 voorstellen ingediend bij ESA. Naast de studentencampagne organiseert ESA twee professionele paraboolvluchtcampagnes. Een van de teams uit de studentencampagne mag volgend jaar deelnemen met een vervolgexperiment aan de professionele campagne.
