Via internet gebouwde studentensatelliet komt tot leven bij ESA-ESTEC

De samenwerking tussen het pan-Europese netwerk van studenten, universiteiten en deskundigen betrokken bij het Student Space Education and Technology Initiative (SSETI) vindt plaats via internet.

Nu de voltooide subsystemen worden geleverd aan het European Space Technology Centre (ESTEC) van ESA in Nederland, volgen deelnemers op afstand – van Italië tot Denemarken – enthousiast het integratieproces via dagelijks nieuwe foto’s, het integratielogboek en zelfs via een webcam.

Jörg Schaefer van de Universiteit van Stuttgart heeft er zelfs zijn studie – voor een PhD-graad in Satellite Systems Design – tijdelijk voor onderbroken om te kunnen deelnemen aan het integratiewerk bij ESTEC: "Wat wij hier in de cleanroom doen is het assembleren van het definitieve vluchtmodel van het ruimtevaartuig. Na alle planning en voorbereidingen voor de missie is het erg spannend om te zien hoe het uiteindelijk allemaal vorm krijgt, te meer omdat er bijna elke dag nieuwe onderdelen worden geleverd."

Zoals een Russische matruschkapop zal SSETI Express drie kleinere 'cubesats' in zich meedragen – technologietesters in de vorm van kubussen van tien centimeter. Die zijn respectievelijk gebouwd door universiteiten in Duitsland, Japan en Noorwegen. Ze worden ingezet als de satelliet zich eenmaal in een baan om de aarde bevindt. De hoofdsatelliet SSETI Express zelf zal een voortstuwingssysteem testen, foto’s van de aarde opsturen en dienen als transponder voor radioamateurs.

SSETI Express meet slechts 60 bij 60 cm met een diameter van 70 cm. Dat is klein genoeg om mee te liften met de commerciële Cosmos DMC-3, die volgend jaar vanuit Plesetsk in Rusland wordt gelanceerd.

"Met SSETI Express hebben wij in een jaar tijd het hele traject van ontwerp tot integratie doorlopen. Dat is een zeer snel tijdschema voor een ruimtevaartuig," vertelt Neil Melville, aanvankelijk een ESA Young Graduate Trainee en nu de projectmanager van SSETI Express en ook ingenieur op het gebied van satellietsystemen. "Studenten voeren het werk uit met de hulp van ESTEC-ingenieurs, die ons allerlei tips geven die wij anders niet zouden weten, zoals de beste manier om aan ruimtevaartuigen te solderen. Sommige ingenieurs zijn nu zelfs door de eigen universiteit van de studenten uitgenodigd om college te geven op hun deskundigheidsgebied!

"Wij hopen het vluchtmodel eind november klaar te hebben, op tijd om ruimtevaardigheidstests te ondergaan, waaronder trillings- en thermische vacuümtests en het waarborgen van de elektromagnetische compatibiliteit. De belangrijkste deadline waar we mee te maken hebben is die van het transport van het ruimtevaartuig naar Rusland eind februari volgend jaar voor een geplande lancering medio mei. Vier of vijf mensen van ons team zullen bij de lancering aanwezig zijn."

Het daadwerkelijk de lucht in sturen van een operationele satelliet zou een fantastische prestatie zijn. Maar voor SSETI is het nog slechts het begin. SSETI Express is een testbank en technologieproefstuk voor een andere, grootschaliger missie, de European Student Earth Orbiter (ESEO). Die is voorbestemd om te worden gelanceerd met een Ariane 5.

"ESEO is een complexe microsatelliet van meer dan 100 kg en met een groot aantal instrumenten, die in 2007 met een Ariane 5 moet worden gelanceerd om in een geostationaire baan om de aarde terecht te komen", legt Philippe Willekens van de afdeling opleidingen van ESA uit.

"Het project vordert gestaag maar langzaam en het zag ernaar uit dat veel van onze studenten zouden afstuderen voordat zij hun apparatuur zouden zien vliegen. Dus hebben wij Express ontwikkeld als voormissie die gebruik maakt van verschillende ESEO-subsystemen die klaar waren om te worden gebouwd en die de verantwoordelijke universiteitsafdelingen graag wilden zien vliegen.

"Express fungeert als een motivatiehulpmiddel, een technologische proefbank, een logistieke voorganger en - het belangrijkste - een demonstratie van wat wij kunnen aan de SSETI en aan opleidingsgemeenschappen, ons ondersteunende netwerk bij ESA en de ruimtevaartgemeenschap in het algemeen. Deelnemers worden opgeleid in alle facetten van missievoorbereiding, van ontwerp tot lancering en exploitatie, waaronder begrepen juridische aspecten en aspecten van risicobeheer."

Express is evenals de ESEO-missie die erop volgt een echt Europees project. De zonnepanelen voor het project zijn bijvoorbeeld afkomstig van de door ESA gesponsorde Nederlandse zonneraceauto Nuna II. Het systeem voor de elektrische voeding is gebouwd door een Italiaans team uit Napels en de boordcomputer en -camera komen uit Aalborg in Denemarken.

Het koudgasvoortstuwingssubsysteem van de satelliet is vervaardigd in Duitsland, aan de universiteit van Stuttgart, terwijl voor het dubbele communicatiesysteem – S-band en UHF – Engelse en Duitse radioamateurs verantwoordelijk zijn. Een Deense student heeft het op magnetisme gebaseerde gedragsbepalings- en besturingssysteem van het ruimtevaartuig gemaakt.

De afdeling opleidingen van ESA heeft SSETI in 2000 opgericht. De doelstelling is studenten te stimuleren door het ontwerpen, bouwen en lanceren van kleine satellieten meer te leren over de ruimte. De slogan is: 'Let's launch the dream!'

In het besef dat er geen universiteitsafdelingen zijn die een dergelijke taak in zijn totaliteit kunnen uitvoeren heeft SSETI een netwerk opgezet van individuele personen en academische instellingen. Daarmee kon het grote aantal activiteiten dat nodig is om een ruimtemissie daadwerkelijk te realiseren worden gespreid.

De coördinatie tussen groepen vindt plaats door gebruik te maken van een speciale nieuwsserver en wekelijkse Internet Relay Chats (IRC’s), maar ook van de SSETI-website. Fysieke vergaderingen zijn eerder uitzondering dan regel: vertegenwoordigers van groepen komen een keer in de zes maanden voor een workshop bij ESTEC bij elkaar.

Na Express en ESEO hoopt SSETI een volwaardig netwerk te worden dat alle activiteiten van studenten op het gebied van ruimtevaart kan faciliteren, met leden die gedetailleerde haalbaarheidsstudies uitvoeren voor een European Student Moon Orbiter (ESMO), een European Student Moon Rover (ESMR) en zelfs voor een ‘orbiter’ voor Mars.

"SSETI is een kaderprogramma dat momenteel concreet wordt georganiseerd door verschillende groepen studenten van verschillende Europese universiteiten," besluit Willekens. "De gemeenschap is ook open voor andere studentengroepen.

"Deze unieke gelegenheid voor studenten is ook voor ESA een unieke gelegenheid om te zien hoe de jonge generatie op basis van een breed, via internet gedistribueerd systeem werkt. Dat gebeurt met weinig middelen, maar met veel enthousiasme en energie!"