Europese servicemodules: made in holland
Deze week staat de Nederlandse bijdrage aan de Europese servicemodule centraal en die zal “kort maar krachtig” zijn, zoals we in Nederland zeggen. Airbus, dat verantwoordelijk is voor de volledige Europese servicemodule, maakt ook de zonnepanelen voor de servicemodule in Leiden, Nederland, en zij hebben een behoorlijke reputatie in de ruimtevaartindustrie.
Een uitstekende staat van dienst van 100%, want alle zonnepanelen die zijn gemaakt voor de meer dan 120 missies die de ruimte zijn ingegaan, hebben allemaal feilloos gewerkt. Van de kometenlander Rosetta tot het ATV-ruimtevrachtschip en van de Europese Sentinel-aardobservatoria tot het Amerikaanse commerciële ruimtestation Cygnus – allemaal hebben ze zonnepanelen gebruikt die zijn geproduceerd in het land dat beter bekend staat om zijn windmolens dan om zijn zonlicht.
De zonnepanelen van Orion hebben een spanwijdte van 19 meter en geven het ruimtevaartuig zijn kenmerkende, gevleugelde X-Wing uiterlijk, dat lijkt op dat van de Automated Transfer Vehicles die van 2008 tot 2014 naar het internationale ruimtestation vlogen. De zonnepanelen van de Europese servicemodule leveren meer dan twee keer zoveel energie als hun voorgangers en ze kunnen zowel kantelen in de vliegrichting als draaien om de zon te volgen.
Omdat de krachtige hoofdmotor van Orion zowel veel warmte produceert als veel kracht uitoefent op het ruimteschip, zijn de zonnepanelen van Airbus zó ontworpen dat ze in de richting van de vliegrichting en weg van de uitlaat kunnen “vouwen” wanneer de motor vol gas geeft, maar ook naar achteren kunnen vouwen voor een meer gestroomlijnd profiel om de spanning op de constructie te verminderen.
De vleugels uitslaan
De zonnepanelen zijn zowel breekbaar en licht als stevig en betrouwbaar – hoe kan dat? Voor de lancering worden ze opgevouwen, zodat ze in de SLS-draagraket passen die Orion in een baan om de aarde zal brengen, en na de lancering worden ze als een van de eerste elementen ingezet, aangezien ze de elektrische energie voor het ruimteschip leveren.
Ze zijn niet ontworpen om de zwaartekracht van de aarde te weerstaan en kunnen daarom op onze planeet niet worden uitgevouwen zonder steun en geleiderails: voor het testen van de zonnepanelen moesten speciale stellages worden gemaakt. Maar tijdens de lancering en in de ruimte zijn ze bestand tegen de krachten en schokken van het ontsteken van de motor, een van de krachtigste die er bestaan om Orion naar de maan voort te stuwen.
Elk van de vier “zonnevleugels” is gemaakt van drie met koolstofvezel versterkte panelen die afkomstig zijn van Airborne Aerospace in Nederland en die zijn uitgerust met fotovoltaïsche systemen van Leonardo Italië, terwijl de afzonderlijke cellen in de VS zijn gemaakt van galliumarsenide – de meest efficiënte cellen voor het omzetten van zonne-energie die momenteel verkrijgbaar zijn. Al deze cellen, panelen en vleugels samen moeten 11,2 kW vermogen op piekniveau produceren, genoeg om meer dan 50 computers van stroom te voorzien.
Technische expertise
De zonnepanelen werden getest op hun bestendigheid tegen de trillingen van een lancering bij ESTEC, het technische hart van ESA, op slechts enkele kilometers van de Airbus-locatie in Noordwijk. In het testcentrum van ESA werden de zonnepanelen heen en weer geschud en onderworpen aan trillingen die de niveaus van de SLS-lancering overtroffen.
Deze week staat de Nederlandse bijdrage aan de Europese servicemodule centraal en die zal “kort maar krachtig” zijn, zoals we in Nederland zeggen. Airbus, dat verantwoordelijk is voor de volledige Europese servicemodule, maakt ook de zonnepanelen voor de servicemodule in Leiden, Nederland, en zij hebben een behoorlijke reputatie in de ruimtevaartindustrie.
ESTEC is ook de plaats waar het European Service Module-team van ESA is gevestigd, op de vierde verdieping van het E-gebouw van het technisch centrum. Van hieruit ontwikkelt, coördineert en controleert een internationaal team van ongeveer 60 Europese ingenieurs de bouw van de Europese servicemodules.
Noordwijk, we hebben een vraag
Met al deze deskundigheid en een bestaand operationeel centrum voor het internationale ruimtestation was ESTEC een logische keuze om de Artemis-missies te monitoren en diepgaande achtergrondexpertise omtrent de hardware van de Europese servicemodule te leveren.
In de Evaluation Room voor de Orion-missie, naast het International Space Station User Operations and Support Centre van ESTEC, worden ingenieurs in staat gesteld om elk subsysteem van de hardware van de module te controleren en waar nodig hun kennis in te zetten. Het Artemis-missiecontrolecentrum bevindt zich in het Johnson Space Center van de NASA in Houston (Texas, VS), met Europese deskundigen ter plaatse.
De Mission Evaluation Room van ESTEC zal rechtstreeks beeld, geluid en gegevens uit Houston ontvangen, voortdurend toezicht houden en wanneer dat nodig is, reageren op de situatie.