Vurig einde ruimtevrachtschip ATV Georges Lemaître nadert

De Georges Lemaître is het laatste van de onbemande ATV-ruimteschepen (Automated Transfer Vehicle), die ESA sinds 2008 lanceert naar het internationaal ruimtestation ISS. De eerste vier exemplaren zijn genoemd naar de Franse schrijver Jules Verne, de Duitse wis- en sterrenkundige Johannes Kepler, de Italiaanse natuurkundige Edoardo Amaldi en de beroemde natuurkundige Albert Einstein.

ATV 5 eert de Belgische 'vader' van de theorie van de Big Bang. Die stelt dat het heelal zo'n 13,8 miljard jaar geleden uit een enorme oerknal ontstond. De ATV 5 Georges Lemaître ging op 29 juli vorig jaar met behulp van een Ariane 5-raket vanaf Europa's 'ruimtehaven' in Kourou in Frans Guyana op weg naar het ISS.

Het ruimtetuig was met een massa van 20.245 kilogram meteen de zwaarste lading die Europa ooit in een baan om de aarde bracht. Het voerde op 12 augustus 2014 een koppeling uit met het ISS. Aan boord had het onder meer water, zuurstof en lucht, brandstof en andere 'droge' lading voor de bemanning van het internationaal ruimtestation.

Maar de ATV-ruimtetuigen doen nog meer dan alleen maar het ruimtestation bevoorraden. Met behulp van krachtige motoren geven ze het ISS regelmatig een 'zetje' - ze sturen het station in een hogere baan - als compensatie voor het feit dat het ISS geleidelijk in een steeds lagere baan om de aarde draait. 

Dat heeft te maken met de atmosfeer van de aarde. Het ISS draait op een hoogte van ongeveer 400 kilometer boven het aardoppervlak. Daar is de atmosfeer weliswaar flinterdun, maar zorgt ze nog altijd voor voldoende wrijving zodat het ruimtestation zonder tegenmaatregelen uiteindelijk in de dampkring zou verbranden. Elke dag daalt de baan van het ISS op die manier 50 tot 100 meter. 

In verband hiermee zal de Georges Lemaître tijdens de laatste dag van zijn bestaan nog een bijzondere rol te spelen hebben. Wanneer ATV 5 zich volgende maand rond Valentijnsdag van het ISS loskoppelt, zal het zes maanden aan het ruimtestation hebben vastgezeten. Ongeveer twee weken later moet het ruimteschip dan zoals voorzien in de atmosfeer verbranden.

De vluchtleiders zijn nu bezig dat einde voor te bereiden. De ATV-cargo's keren niet naar de aarde terug. Ze worden volgestouwd met afval om als een kosmische vuilnisbak in de atmosfeer te verbranden.

Simulatie van het einde van het ISS

De vluchtverantwoordelijken hebben daarbij al het einde van het internationaal ruimtestation ISS zelf voor ogen. Normaal zal het ISS nog minstens een tiental jaar operationeel zijn maar daarna moet het gecontroleerd in de atmosfeer worden gestuurd zodat vallende brokstukken geen bewoonde gebieden op de aarde bedreigen.

De bedoeling is om de snelheid van het station dan beetje bij beetje te doen afnemen zodat het uiteindelijk in de atmosfeer terechtkomt. Er worden nu wiskundige modellen voor dit gecontroleerde einde van het ISS opgesteld, maar die zijn bijzonder ingewikkeld.

Het levenseinde van een ATV is een ideale gelegenheid om in de praktijk te testen wat er gaat gebeuren als het ooit de beurt is aan het ISS zelf. Daarom zal men de Georges Lemaître in een veel minder steile baan dan zijn voorgangers de atmosfeer insturen om het toekomstige einde van het ISS te simuleren.

Een Europees en een Amerikaans instrument in de drukcabine van de ATV zullen video-opnamen maken, akoustische gegevens verzamelen en de temperatuur meten. De vurige terugkeer van Europa's laatste ruimtecargo zal ook gevolgd worden door camera's op het ISS, vanuit een vliegtuig en met instrumenten vanaf de grond.

Volgens de huidige plannen wordt ATV 5 op 27 februari op zijn kamikazeroute door de atmosfeer gestuurd. Dan en eventueel ook de dag erna zijn de lichtomstandigheden optimaal voor de metingen. 

Ondertussen is vluchtmanager Massimo Cislaghi bijzonder tevreden over het verloop van de missie van de Georges Lemaître. "Excellent", zegt hij. "Het uitladen van de lading en het inladen van afval verloopt volgens plan. Dat kan je wel als routine beschouwen, maar iedereen in onze business weet dat routine hier niet bestaat."

Het einde van de ATV 5 Georges Lemaître is meteen ook de afsluiting van het bijzonder succesvolle ATV-programma, waaraan de Europese industrie sinds 1987 werkte en dat in 1995 officieel werd goedgekeurd. 

Nieuw leven

Maar weldra krijgt het programma een tweede leven. Een op de ATV gebaseerde 'dienstmodule' zal als onderdeel van het nieuwe Orion-ruimteschip van de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie NASA astronauten naar de maan en verder sturen.

Een eerste succesvolle (onbemande) testvlucht van het Orion-ruimteschip, nog zonder Europese module, vond op 5 december vorig jaar plaats.

De eerste onbemande test van Orion mét de Europese module is voorlopig gepland voor 2018. Tijdens deze Exploration Mission 1 zal Orion rond de maan vliegen om vervolgens naar de aarde terug te keren. Nog later volgen dan de eerste bemande missies.