Nederlandse ruimte-zonneracewagen klaar voor de start!

“Nuna II is in perfecte staat en de afgelopen weken volledig getest,“ rapporteert Koen Koster van het Nuon Solar Team enthousiast. “Voordat we de auto raceklaar konden maken, moesten we eerst een ‘road permit’ behalen. Dat bewijs van straatwaardigheid is nodig omdat de race op de openbare weg wordt gehouden. De ‘road authority’ voerde eerste visuele controles uit en onderwierp Nuna II aan een remtest. Nadat de wagen zich daar met glans doorheen had geslagen, mochten we verder gaan testen op het stuk snelweg dat voor ons was uitgekozen.

“Dat stuk snelweg, de ‘Arnhem Highway’, begint net buiten Darwin en eindigt midden in Kakadu National Park. Voordat we begonnen, wilden we Nuna II echter nog tot het uiterste testen op het afgesloten race circuit ‘Hidden Valley’. Hoofddoel was hierbij om snelheid te maken. Nuna II haalde maar liefst 105 km/h op het rechte stuk en moest met volle kracht remmen om de bocht te halen. In andere gevallen zou dit alles een lawaai van jewelste opleveren. Maar Nuna II bleef een genot voor het oor: met de voor ons welbekende zoef flitste ze over het circuit. Ook de cruise control werd afgesteld: een nauwkeurige klus, want de cruise control zorgt dat we tijdens de race exact de snelheden maken die door onze strateeg Eric Trottemant worden voorgeschreven.

”De coureurs van deze testdag, Mark Olsthorn en Sten Swanebreg, werden ook tot het uiterste getest: de temperatuur was extreem hoog en in de cockpit dus helemaal. Zolang Nuna II echter bleef racen was het goed te harden: de ventilatie werkte dus gelukkig. Ook het speciale koelpak van de coureurs was een succes. Zodra Nuna II stilstond veranderde de cockpit echter binnen een seconde in een gloeiende oven. Het leven van een coureur gaat niet over rozen.”

Geadviseerd door astronaut

Tot zover het enthousiaste verslag van een van de twaalf leden van het Nuon Solar Team dat de race met Nuna II gaat rijden. Zal Nuna II de stunt van de in 2001 debuterende Nuna herhalen en opnieuw winnen? Het racing team, dat geadviseerd wordt door Nederlands’ eerste astronaut, Wubbo Ockels, is vastbesloten ook een aanval op het door Nuna gevestigde wereldrecord te doen. Nuna legde de race af in 32 uur en 39 minuten met een gemiddelde snelheid van 91,81 km/h. Het team van Nuna II probeert te finishen binnen 30 uur met en een gemiddelde snelheid van 100 km/h. Alles hangt natuurlijk af van de omstandigheden. Een botsing met een overstekende walibi ogf kangoeroe, en het is hoogstwaarschijnlijk uit met de strijd. Daarom wordt Nuna II voorafgegaan door een ‘scout; wagen. Die rijdt 100 meter voor de racewagen uit, om te controleren of er geen obstakels op de weg zijn en om tegenliggers te waarschuwen.

‘High tech’ uit de ruimtevaart

Aan het materiaal zal het echter niet liggen. Het 5 meter lange en 1,8 meter brede voertuig is voorzien van de allerlaatste ‘high tech’ uit de ruimtevaart. Zo is het oppervlak van de auto voorzien van ‘triple junction’ zonnecellen. Die zijn uit drie lagen opgebouwd. Zonlicht, dat door de bovenste laag heen is gegaan en anders niet zou worden benut, wordt in dit type zonnecellen nog opgevangen door een tweede en zelfs nog een derde laag. Deze zonnecellen zijn nog zo nieuw, dat ESA ze pas sinds 28 september in de ruimte gebruikt. Ze kregen toen hun ruimtedoop na de lancering van de Europese maansatelliet SMART-1. SMART-1 test onder andere een door zonne-energie gevoede ionenmotor. Verder gaat deze satelliet de maan minstens een half jaar lang bestuderen en met grotere nauwkeurigheid dan ooit in kaart brengen.

Verder in de raceauto: geoptimaliseerde energieopbrengst van de zonnecellen door Maximum Power Point Trackers. Ook als schaduw sommige zonnecellen minder effectief maakt, blijft de totale energie uit de zonnecellen hoog en constant. Maximum Power Point Trackers (MPPT) worden al jaren in satellieten toegepast. Ze moeten een zo hoog mogelijk rendement uit zonnepanelen halen als die beschaduwd worden doordat de stand van de satelliet ten opzichte van de zon verandert. Ook de Europese ruimteverkenner Rosetta, die in februari 2004 op weg gaat naar komeet Churyumov-Gerasimenko, is met MPPT's uitgerust.

De batterijen voor de accu komen eveneens uit de ruimtevaarttechnologie. Het zijn 46 grote Li-ion cellen, die in serie zijn geschakeld en de zonneraceauto 5 kWh aan energie opleveren. De al genoemde maansatelliet SMART-1 heeft precies dezelfde Li-ion cellen aan boord.

En dan is er de wagen zelf: volledig opgebouwd uit lichtgewicht koolstofvezels. De bovenkant en wielkappen zijn met aramide versterkt. Het oersterke aramide (beter bekend onder de merknaam ‘Twaron’ van het Nederlandse bedrijf Ten Cate Advanced Composites) wordt ook in ruimtepakken en ter bescherming van astronauten in sommige delen van het internationale ruimtestation gebruikt.”

Strategie om te winnen

“Of ze weer gaan winnen? Ik geef het Nederlandse team een hele goede kans,” zegt Wubbo Ockels, die in 1985 een ruimtevlucht maakte en thans hoogleraar is aan de TU Delft. “Ik ervaar dezelfde ‘elektriciteit’ als met het vorige Nuna-team en hopelijk kunnen we daarom weer net zo’n winnende strategie uitzetten als twee jaar geleden.

"Dit is trouwens zo’n fantastisch project om mee bezig te zijn! Het is de combinatie van jongeren en techniek die mij enorm aanspreekt. Daarnaast is het natuurlijk een prachtige illustratie van wat er allemaal mogelijk is met zonne-energie en ruimtevaarttechnologie."