België mee aan boord van Columbus

Installatie van Columbus in het laadruim van de spaceshuttle Atlantis
5 december 2007

Voor ESA kan de geplande lancering van het ruimtelabo Columbus naar het internationaal ruimtestation ISS op 6 december geen mooier Sinterklaasgeschenk zijn. Ons land is prominent aanwezig aan boord van Columbus.

Columbus wordt gelanceerd vanaf Cape Canaveral in het laadruim van de Amerikaanse spaceshuttle Atlantis. Vier dagen later moet Columbus worden vastgemaakt aan de module Harmony van het ISS. De Belgische industrie was betrokken bij de realisatie van het Europese ruimtelaboratorium. Ze werkte mee aan apparatuur, structuren en een experiment aan de buitenzijde van Columbus.

Columbus is goed voor een leefruimte van 75 kubieke meter. Het is het 'appartement' van ESA aan boord van het ruimtestation waar experimenten in microzwaartekracht, waarnemingen van de zon en onze atmosfeer en proeven met geavanceerde technologie zullen worden uitgevoerd. Bedrijven uit het hele land, zowel leden van de Vlaamse Ruimtevaartindustrie (VRI) als van de Cluster Wallonie Espace, waren betrokken bij de ontwikkeling en het operationeel maken van Columbus.

Fluid Science Laboratory

Fluid Science Laboratory
Het Fluid Science Laboratory aan boord van Columbus

Verhaert Space in Kruibeke bouwde verschillende wetenschappelijke instrumenten voor Columbus. Het nam deel aan de ontwikkeling van een aantal payloads, die samen met Columbus gelanceerd zullen worden.

Het Fluid Science Laboratory (FSL) is een laboratorium bedoeld voor onderzoek naar vloeistofgedrag in de ruimte. Verhaert was verantwoordelijk voor het centrale laboratoriumgedeelte, waarbinnen de vloeistofexperimenten plaatsvinden. Het bestaat uit twee centrale experimentmodules en twee optische diagnosemodules. Deze modules zijn de basis van het Fluid Science Laboratory.

Biolab

Biolab
Biolab voor biologische experimenten aan boord van Columbus

Het Biolab dient voor biologisch onderzoek van cellen, insecten en kleine waterdieren. Verhaert was verantwoordelijk voor de temperatuurcontrole in het centrale laboratoriumgedeelte.

Bovendien realiseerde Verhaert de Experiment Preparation Unit (EPU). EPU is een instrument dat gebruikt zal worden samen met het Biolab en de Minus Eighty Laboratory Freezer (MELFI), een vrieskast om biologische stalen, die op aarde ingevroren worden, op een gecontroleerde manier te ontdooien en te gebruiken voor biologisch onderzoek in het ruimtestation. EPU zal gebruikt worden voor Europese experimenten in de zogenaamde Glovebox.

European Drawer Rack

Interior view Columbus laboratory
Binnenzicht van Columbus tijdens de voorbereidingen voor de vlucht op het Kennedy Space Center van de NASA in Florida

Het European Drawer Rack (EDR) is uitgerust met de Protein Crystallisation Diagnostics Facility (PCDF), waarvan Verhaert de optische modules leverde. Met het PCDF kunnen experimenten met proteïnkristallisatie uitgevoerd worden en online geanalyseerd. Verhaert realiseerde bovendien voor dit instrument al de grondapparatuur voor de voorbereiding en het operationeel gebruik van het instrument.

Eerder al leverde Verhaert Space sinds 2000 instrumenten zoals het Modular Cultivation System en de Microgravity Science Glovebox, die al enkele jaren door astronauten en wetenschappers in gebruik zijn. De Glovebox werd intensief gebruikt tijdens de ruimtemissie van Frank De Winne in 2002.

Momenteel is Verhaert Space ook nauw betrokken bij de ontwikkeling van de eerste experimenten die in deze laboratoria uitgevoerd zullen worden, onder meer experimenten voor de universiteiten van Leuven, Luik, Brussel en Amsterdam. Het werkt aan nog een aantal nieuwe instrumenten, die later naar het ISS zullen vertrekken.

Testomgeving van Columbus

Columbus laboratory (cutaway view)
Zo zullen ruimtevaarders werken aan boord van Columbus

Thales Alenia Space in Hoboken stond als hoofdaannemer voor de Electrical Ground Support Equipment (EGSE) in voor de volledige testomgeving van de Columbus-module.

Deze opstelling liet toe de volledige integratietesten van de Columbus-module uit te voeren. Hierbij worden alle interfaces van en naar het ISS gesimuleerd, alsook de communicatie met de instrumenten van de module.

Op deze wijze is het onder andere mogelijk geweest de operationele interfaces met het Columbus Operations Center in Oberpfaffenhofen in Duitsland te testen en te kwalificeren.

De onderneming was van bij het begin bij het project betrokken en werkte mee aan de definitie van de EGSE en de complete realisatie ervan. Hiervoor werd er in een internationale omgeving nauw samengewerkt met leveranciers van onderdelen.

Controle van experimenten

Columbus laboratory
Buitenzicht van Europa's ruimtelaboratorium Columbus

Voor de controle van de wetenschappelijke experimenten in de ruimte werd een beroep gedaan op Space Applications Services in Zaventem. Dat heeft een belangrijke inbreng gehad in de ontwikkeling van Columbus en was van bij het prille begin betrokken bij studies over het beheer van de payloads, de definitie van grondstations en de training van astronauten.

Op dit ogenblik is Space Applications Services verantwoordelijk voor de realisatie en de operationele uitvoering van het concept User Support and Operation Center (USOC). Een van de negen USOC's is het Belgische B.USOC, dat zich bevindt in het Belgisch Instituut voor Ruimte-Aeronomie (BIRA) in Ukkel, waarvoor Space Applications Services de infrastructuur definieerde en de staat van paraatheid voor Columbus testte.

Space Applications is onder meer ook verantwoordelijk voor de interface tussen de wetenschappers en het ISS in het Columbus Control Centre en wetenschappelijke training voor het internationaal astronautenteam (met ruimtevaarders uit de Verenigde Staten, Rusland en Europa).

Virtuele processen

Columbus arrives at ISS
Voorstelling van het ruimteveer Atlantis dat met Columbus in het laadruim aanmeert bij het ISS

LMS International uit Leuven heeft dan weer op een totaal andere manier een bijdrage geleverd aan het ontwerp en de ontwikkeling van Columbus. Hun testmethode SYSNOISE werd gebruikt om de zogenaamde vibro-akoestische eigenschappen van de module te voorspellen.

Deze testen zijn absoluut noodzakelijk omdat de systemen die zorgen voor luchtverversing en elektriciteit ook geluiden en trillingen produceren, die wetenschappelijke experimenten in gewichtloze toestand kunnen verstoren. Bovendien kunnen deze trillingen en geluidsoverlast het welzijn van de astronauten aan boord in het gedrang brengen.

Nog meer Belgisch

Le spectrographe amélioré Solspec
De verbeterde SOLSPEC-spectrometer

Sonaca (Gosselies) bouwde de structuren van het Meteoritic & Debris Protection System (MDPS), evenals het omhulsel van koolstofvezel voor het Fluid Cell Experiment (FCE), gerealiseerd door Verhaert Space voor het Fluid Science Laboratory (FSL) in Columbus.

Lambda-X (Nijvel) werkte samen met het Microgravity Research Center van de ULB voor de optica van de spectrometer SOLSPEC. Met dit instrument op een platform aan de buitenkant van Columbus zullen Fransen en Belgen (met het BIRA) het zonlicht doorheen de aardse atmosfeer waarnemen. Het meet de verdeling van de zonnestraling in ultraviolet, zichtbaar licht en het infrarood.

SOLSPEC

L’observatoire Solar sur une plate-forme autonome
Het waarnemingsstation SOLAR aan de buitenzijde van Columbus

Een deel van de wetenschappelijke experimenten uitgevoerd in Columbus wordt opgevolgd vanuit België in het B.USOC, beheerd door het BIRA onder begeleiding van het Federaal Wetenschapsbeleid.

Het B.USOC is verantwoordelijk voor SOLAR. Dit is een combinatie van instrumenten voor het meten op lange termijn van de energie die de zon naar de aarde zendt. SOLAR is één van de eerste externe nuttige ladingen van het ruimtestation. De operaties worden volledig uitgevoerd van op de grond, vanuit het B.USOC. SOLAR zal tijdens een ruimtewandeling worden geïnstalleerd.

Eén van de drie instrumenten waaruit SOLAR bestaat is het hierboven vermelde Belgisch/Franse SOLSPEC. De andere zijn het Duitse SOL-ACES voor het meten van de ultraviolette straling en SOVIM, dat de totale energie van de zon meet (de straling die vroeger bekend stond als de zonneconstante). SOVIM is een instrument van het Physikalisch-Meteorologische Observatorium van Davos in Zwitserland en het Koninklijk Meteorologisch Instituut (KMI) in ons eigen land.

Vroegere versies van SOLSPEC en SOVIM vlogen al verschillende keren sinds 1983. Ze waren er ook bij tijdens de vlucht ATLAS 1 met Dirk Frimout in 1992. Het BIRA en het KMI kregen wereldwijde erkenning voor deze vluchten.

In de loop van 2008 zal het B.USOC ook gaan fungeren als ondersteuningscentrum voor het beheer van de PCDF-module (zie hiervoor).

naar informatie van onder meer de Vlaamse Ruimtevaartindustrie(VRI) en het Belgisch Instituut voor Ruimte-Aeronomie (BIRA)

Copyright 2000 - 2014 © European Space Agency. All rights reserved.