Ulysses: een technologische uitdaging

Animatie van de baan van Ulysses
24 juni 2008

Als Ulysses een mens met een levensverwachting van 70 jaar was geweest, dan zou hij nu ongeveer 245 jaar oud zijn. Daar heeft een uitstekend team van ingenieurs van ESA en NASA voor gezorgd.

De voorziene levensduur van Ulysses was vijf jaar, maar het werden er uiteindelijk 17,5. Dat is 3,5 keer langer…

'Zonder de uitstekende samenwerking tussen ESA en NASA was deze missie niet mogelijk geweest', zegt NASA-projectmanager Ed Massey. De missie kreeg officieel groen licht in 1977. Ulysses werd uiteindelijk vanuit de spaceshuttle Discovery gelanceerd op 6 oktober 1990.

Het Ulysses-team kreeg al kort na de lancering met een eerste uitdaging te maken. Toen een 7,5 meter lange arm ontplooid werd begon het ruimtetuig te schommelen en dat kon wel eens fatale gevolgen hebben. Ulysses was immers ontworpen om de aarde en zijn wetenschappelijke doelen met een nauwkeurigheid van 0,5° in het vizier te houden. Maar door het schommelen konden de waarnemingen zwaar verstoord worden.

Spannend begin

Artist’s impression of Ulysses
Ulysses: kranig oudje

'Een tijdje was het hout vasthouden of we wel sowieso een missie zouden hebben', zegt Ulysses-vluchtleider Nigel Angold. De vluchtcontrole analyseerde het probleem en concentreerde zich daarbij op de arm. Ze ontdekten dat de arm als gevolg van de hitte van de zon boog. Dat zorgde op zijn beurt voor de schommelende beweging.

Eens de diagnose van het probleem was gesteld, zocht men een manier om de beweging van de arm met een motor van de sonde te corrigeren, zodat er toch nauwkeurige waarnemingen konden worden uitgevoerd. De teamleden waren uiteindelijk zo goed vertrouwd met de schommelende beweging dat ze bijna exact konden voorspellen dat het verschijnsel zich in februari 2007 opnieuw zou voordoen.

De sonde in leven houden

Artist’s impression of the Ulysses spacecraft
Op basis van de gegevens van Ulysses werd voor het eerst een kaart van de heliosfeer samengesteld in de vier dimensies van ruimte en tijd

Na de eerste verkenning van de zon in 1994-1995 werd de missie verlengd. Nu kwam het erop aan om Ulysses in leven te houden.

Dat was een hele uitdaging, want de energievoorziening aan boord verminderde beetje bij beetje. Ulysses maakt gebruik van een kleine zogenaamde Radioisotope Thermoelectric Generator, kortweg RTG.

Dit is een radioactieve hittebron, waarvan de kracht in de loop van de tijd afneemt. Over zijn hele operationele loopbaan verloor Ulysses aldus ongeveer een derde van zijn vermogen.

Steeds minder energie

Ulysses, artist’s impression
Ulysses betekende een enorme technologische uitdaging

Dat betekende dat niet alle instrumenten en systemen aan boord aangeschakeld konden blijven. Sinds 2002 waren aldus steeds één of meer instrumenten uitgeschakeld en ook andere systemen werden periodiek afgezet.

Het afnemen van de energievoorziening had nog een ander mogelijk fataal gevolg. De sonde moet namelijk warm blijven, om te verhinderen dat de brandstof aan boord zou bevriezen. Wanneer dit gebeurt, en dat is onoverkomelijk, dan kan het ruimtetuig niet langer onder controle gehouden worden.

Einde in zicht

We hebben werkelijk alles wat we konden uit deze missie gehaald

Instrumenten uitschakelen betekent echter meteen ook dat de sonde warmte verliest. Het team mocht dus geen enkel systeem te lang uitschakelen, om te vermijden dat er koude plekken in het ruimtetuig zouden ontstaan. Door Ulysses op die manier te bemoederen kon het team hem in een derde baan rond de zon gidsen. 'We hebben werkelijk alles wat we konden uit deze missie gehaald', zegt Angold.

Maar toen Ulysses vorig jaar zijn vierde etappe in deep space begon, was het ruimtetuig teveel verzwakt. Men trachtte de hoofdzender af te zetten. Maar de energievoorziening liet het afweten en de zender kon niet meer terug aangezet worden. Daardoor ontstond een koude plek vlakbij een brandstofleiding. 'Daarover zijn we bijzonder bezorgd. Als de temperatuur daalt tot onder 2°C, dan bevriest de brandstof', zegt Angold.

Alles behalve routine

Technicians at work on Ulysses in the test centre
Technici bereiden Ulysses voor op de lancering in 1990

Nu het einde van de sonde als gevolg van bevriezende brandstof dus nabij is, beslisten ESA en NASA dat het tijd is om de missie te beëindigen en het succes te vieren. Het wordt tijd om een oude vriend uit te wuiven...

'Vanuit technologisch standpunt wil je een routinemissie, maar deze missie is alles behalve routine geweest. Ulysses was een uitdaging en daardoor des te interessanter', meent Massey. 'Het is alsof we steeds met een ander ruimtetuig vlogen. De omstandigheden aan boord zijn gedurende de missie namelijk steeds anders geworden', zegt Angold.

Als erkenning van zijn uitstekende werk kreeg het Ulysses Mission Operations Team de International SpaceOps Award for Outstanding Achievement voor 2008.

Meer informatie

ESA Media Relations Office
Tel: +33.1.5369.7155
Fax: +33.1.5369.7690
media@esa.int

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