Nederland bouwt minisatelliet voor onderzoek NLR Sloshat Satelliet



11 februari brengt een Ariane 5 raket de in Nederland gebouwde 
minisatelliet Sloshsat FLEVO in een baan om de aarde. Aan boord is een
grote vloeistoftank om klotsgedrag te bestuderen. Sloshsat leverde
Nederland al een schat aan  ervaring op met de bouw van kleine
satellieten.

 
De Nederlandse minisatelliet Sloshsat FLEVO weegt 95 kilo (droog
gewicht). In de kunstof experiment tank met een inhoud van 87 liter
wordt 33.5 liter water meegevoerd. De grote hoeveelheid vloeistofmassa
ten opzichte van de vaste massa (35%) maakt de minisatelliet zeer
gevoelig voor de effecten van klotsen. Door met Sloshsat FLEVO
manoeuvres uit te voeren hopen onderzoekers fundamentele kennis te
verzamelen over het gedrag van vloeistof en de interactie met de
satelliet in de ruimte. Dat gedrag is onder meer van belang wanneer een
satelliet bewegingen uitvoert met gedeeltelijk gevulde brandstof tanks.
De beste manoeuvre levert minimaal geklots, trilling en verstoring en
daarmee een laag brandstofgebruik voor de stuurraketten. Door slim
gebruik te maken van vloeistofbeweging kan bij manoeuvreren nog extra
brandstof worden bespaard. Dat draagt bij aan een lange levensduur van
een satelliet.  Ook voor aardse toepassingen is deze kennis van
vloeistofbewegingen van belang zoals voor schepen en tankwagens. Verder
draagt Sloshsat bij aan de kennis van de zwakke krachten zoals
oppervlaktespanning and capillaire krachten die onder invloed van de 1g
zwaartekracht moeilijk zijn te onderzoeken.  
   
Bij de experimenten met de satelliet zijn vijf wetenschappelijke
instituten betrokken. Voor de Groningse universiteit valideert Sloshsat
het bestaande vloeistofdynamische rekenprogramma ComFlo. Daarmee kunnen
dan voor het eerst betrouwbare CFD-voorspellingen voor manoeuvres in
micro-g worden geleverd. Het gebrek aan een dergelijk gevalideerd
gereedschap bezorgde ontwerpers van ruimtevoertuigen tot op heden soms
grote problemen, vaak leidend tot niet optimale oplossingen. Ook NLR en
het NASA Glenn Research Center willen met Sloshsat
rekenprogramma's  valideren en, evenals ESA, specifieke manoeuvres
voor operationele satellieten uittesten. De TUD ten slotte onderzoekt
hoe verstoringen door vloeistofbeweging zich laten dempen.  
   
Sloshsat FLEVO werd oorspronkelijk ontworpen voor een lancering met de
Space Shuttle. NLR initieerde, ontwierp en bouwde de satelliet voor ESA
met onderaannemers in Nederland. Zo ontwierp en leverde Dutch Space
(Leiden) de energievoorziening inclusief de zonnepanelen, de
mechanische structuur en het systeem voor de warmtehuishouding,
Verhaert (België) leverde het ejectie-mechanisme, Newtec (België) het
communicatiesysteem en Rafael (Israël) het voortstuwings-systeem. Er is
zeven jaar aan gewerkt.  
 
Na het ongeluk met de Shuttle Columbia op 1 februari 2003 werd begin
2004 gestart met de aanpassingen voor een lancering met de Ariane 5 ECA
kwalificatievlucht.  Hiervoor moest de constructie worden
versterkt en de telecommunicatie en grondoperaties ingrijpend worden
aangepast.  
Sloshsat FLEVO is vervolgens gemonteerd op de dummy payload MAQSAT-B2.
Vanaf deze dummy payload wordt Sloshsat met het ejectie-mechanisme de
ruimte ingeschoten.   
   
Na de lancering, die op dit moment voor 11 februari 2005 op het
programma staat, voert Sloshsat FLEVO (Facility for Liquid
Experimentation and Validation in Orbit) gedurende twee weken een serie
manoeuvres uit (FLEVO verwijst ook naar de provincie Flevoland waar in
de Noordoostpolder-vestiging van NLR de satelliet werd gebouwd). In de
Sloshsat-tank registreert een groot aantal sensoren de plaats en
beweging van het water dat onder gewichtloze omstandigheden een sterk
vervormend oppervlak heeft. De meet-gegevens worden vanuit het
Diane-grondstation bij de lanceerbasis in Kourou, Frans Guyana, direct
doorgestuurd naar een computersysteem bij ESA/ESTEC in Noordwijk. Deze
verwerkt de gegevens en stuurt gemodelleerde beelden via internet aan
de onderzoekers in Amsterdam, Groningen, Delft en Ohio. Dankzij dit
systeem (FACT) dat Atos-Origin en NLR in opdracht van ESA ontwikkelden,
zijn alle partijen in real-time betrokken bij de experimenten en kunnen
zij zo nodig het verloop van de experimenten bijsturen.  
   
Met het project bewijst Nederland ook dat het in staat is om kleine
satellieten te bouwen. Dergelijke minisatellieten lenen zich door hun
relatief lage kostprijs uitstekend voor het uitvoeren van
wetenschappelijk onderzoek en service in de ruimte.  NLR 
werkt ook mee aan ConeXpress, een satellietproject in ontwikkeling bij
Dutch Space om de levenduur van telecommunicatie-satellieten te
verlengen. NLR brengt bij dat project zijn technische ervaringen met
Sloshsat FLEVO in.  
   
Het Sloshsat FLEVO is een geharmoniseerd programma tussen het Europese
Ruimtevaartorganisatie ESA, het(Nederlandse) Ministerie van Economische
Zaken en het Nederlands Instituut voor Vliegtuigontwikkeling en
Ruimtevaart NIVR. De ontwikkeling werd uitgevoerd als onderdeel van het
ESA Technology Demonstration Programme TDP Phase 2, het NIVR Research
and Technology NRT Programme and NLR own research and development
programme.

Bron: NAT. LUCHT- EN RUIMTEVAARTLAB



Comments are closed.
%d bloggers liken dit: