Opnieuw een ruimte-zonneraceauto aan de start

In 2001 was Nuna alle andere deelnemende wagens te snel af. Nuna II is nog sterk verbeterd ten opzichte van de winnende auto van 2001. De hoop is dan ook dat Nederland de titel met succes verdedigt!

Nieuwe records

Ter herinnering: in 2001 brak de eerste ruimte-zonneraceauto Nuna record na record. Niet eerder won een debuterende zonneraceauto de race, ruim 3000 km dwars door de Australische woestijn. Was de eerste plaats al een grandioze prestatie van het Nederlandse studententeam, ook was het de eerste keer dat de race in slechts 4 dagen werd beslist. Met een totale raceduur van 32 uur en 39 minuten brak Nuna het vorige wereldrecord van het Honda-team in 1996 (33 uur en 32 minuten). Daarbij lag de gemiddelde snelheid van 91,81 km/h ook hoger dan het Honda-team gemiddelde van 89,76 km/h.

"Natuurlijk proberen we opnieuw eerste te worden," zegt Koen Koster strijdlustig. Koster is een van de studenten van de Technische Universiteit Delft en de Erasmus Universiteit Rotterdam die de wagen hebben ontworpen en de race gaan rijden. "Bedroeg de topsnelheid van de eerste Nuna 160 km/h, die van Nuna II ligt nu rond 175 km/h. Onder andere is de cockpithoogte lager, waardoor het frontaal oppervlak kleiner is en de luchtweerstand is verminderd. Verder is de auto aanzienlijk verbeterd doordat we niet meer hebben gewerkt met een apart frame, maar een uit één geheel bestaand chassis en carrosserie. Het oppervlak aan zonnecellen is vergroot en bovendien wordt nu uitsluitend gebruik gemaakt van triple junction zonnecellen voor het hoogste rendement. En last but not least: onze captain of communications is ESA-astronaut Wubbo Ockels, die in 2001 ook het Alpha Centauri Team met hun Nuna naar het kampioenschap begeleidde. Verder houden we rekening met verschillende weersomstandigheden via een ingenieus softwareprogramma dat is ontwikkeld in samenwerking met de Europese ruimtevaartorganisatie ESA. Wel, als we als we met al deze ruimtevaarttechnologie de race niet winnen?"

Ruimtevaarttechnologie

Nuna II is evenals zijn voorganger een ware 'ruimte-zonneraceauto'. Zo zijn de gallium-arsenide (GaAs) triple junction zonnecellen uit drie lagen opgebouwd. Daarbij wordt het zonlicht dat is doorgedrongen door de bovenste laag en anders niet zou worden benut, nog opgevangen door de tweede en zelfs nog een derde laag. Deze zonnecellen zijn nog zo nieuw, dat ESA ze nog niet eens in de ruimte heeft gebruikt. Ze krijgen binnenkort hun ruimtedoop bij de lancering van de maansatelliet SMART-1. SMART-1 is de eerste in een reeks missies onder de noemer 'Small Missions for Advanced Research in Technology'. SMART-1 zal onder andere een door zonne-energie gevoede ionenmotor testen. Daarnaast bevindt zich een tiental instrumenten aan boord waarmee de maan minstens een half jaar lang met grotere nauwkeurigheid dan ooit zal worden bestudeerd en in kaart gebracht.

De energieopbrengst van de zonnecellen wordt geoptimaliseerd door 10 Maximum Power Point Trackers. Ook als schaduw sommige zonnecellen minder effectief maakt, blijft de totale energie uit de zonnecellen daardoor hoog en constant. Maximum Power Point Trackers (MPPT) worden al jaren in satellieten toegepast. Ze dienen een zo hoog mogelijk rendement uit zonnepanelen te halen als die beschaduwd worden doordat bijvoorbeeld de stand van de satelliet ten opzichte van de zon verandert. Ook de ESA-missie Rosetta, die in februari 2004 op weg gaat naar komeet Churyumov-Gerasimenko, wordt met MPPT's uitgerust.

De batterijen voor de accu komen ook weer uit de ruimtevaarttechnologie. Het zijn 46 grote Li-ion cellen, die in serie zijn geschakeld en de zonneraceauto in totaal 5 kWh aan energie opleveren. En dan is er uiteraard de wagen zelf, die volledig is opgebouwd uit lichtgewicht koolstofvezels, die aan de bovenkant en op de wielkappen met aramide is 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 International Space Station (ISS) gebruikt.

"Of ze weer gaan winnen? Ik geef het Nederlandse team uiteraard een hele goede kans," zegt Wubbo Ockels, die in 1985 een ruimtevlucht maakte aan boord van Space Shuttle Challenger (vlucht STS-61A / Spacelab D1) en thans hoogleraar bemande ruimtevaart is aan de TU Delft. "Er is dezelfde 'elektriciteit' als met het vorige team en hopelijk kunnen we weer net zo'n winnende strategie uitzetten als twee jaar geleden."