Mensen na ruim vijftig jaar terug naar de maan, powered by Nederlandse hightech
Voor het eerst sinds 1972 keren mensen dit jaar terug naar de maan. Vannacht om 00:24 Nederlandse tijd lanceert NASA de missie Artemis II, met aan boord vier astronauten die om de maan heen zullen vliegen. Nederland leverde een cruciale bijdrage: de zonnepanelen die het ruimteschip Orion van stroom voorzien.
Twee grote logo’s prijken op de maanraket SLS, die op lanceerplatform 39B van het Kennedy Space Center in Florida in de schijnwerpers staat. Bovenin het logo van NASA en daaronder dat van de Europese ruimtevaartorganisatie ESA. Want ESA-lidstaten bouwden de European Service Module (ESM), die het ruimteschip Orion voorziet van voortstuwing, brandstof en alles wat vier astronauten verder nodig hebben om hun verre reis naar de maan te overleven. Een cruciaal onderdeel van de ESM – de zonnepanelen – werd ontwikkeld en gebouwd door Airbus Nederland in leiden.
‘Een trots moment voor Nederland.’ Zo noemt Daniël van Beekhuizen van de Netherlands Space Agency de aanstaande lancering van Artemis II. Van Beekhuizen vertegenwoordigt Nederland in de ESA-programmaraad die gaat over bemenste ruimtevaart.
‘Met de zonnepanelen levert Nederland een heel tastbare en zichtbare bijdrage aan deze maanmissie. Dat binnen de samenwerking tussen NASA en ESA is gekozen voor het in Leiden gevestigde Airbus, onderstreept het vertrouwen in de kwaliteit van onze hoogwaardige technologie.’
‘Een trots moment voor Nederland. Met de zonnepanelen levert Nederland een heel tastbare en zichtbare bijdrage aan deze maanmissie.’
– Daniël van Beekhuizen, Netherlands Space Agency
Indrukwekkende spanwijdte
Groot zijn ook de vier ‘vleugels’ met zonnepanelen van de European Service Module. Samen bevatten ze in totaal 15.000 zonnecellen, goed voor de opwek van 11,1 kilowatt aan energie. Wanneer de zonnepanelen in een lage baan om de aarde eenmaal zijn uitgeklapt, geven ze de ESM zijn indrukwekkende spanwijdte van 19 meter. Tegelijkertijd voegen ze slechts 255 kilogram toe aan het totaalgewicht.
‘Mensen hebben de afgelopen 25 jaar onafgebroken in de ruimte gewoond, aan boord van het internationale ruimtestation ISS. De volgende stap is onze terugkeer naar de maan. En niet voor even, maar om een permanente aanwezigheid op te bouwen’, zegt Stefaan De Mey, hoofd strategie van de ESA-afdeling Human spaceflight & robotic exploration.
Lange termijnstrategie
Airbus Nederland levert de zonnepanelen voor alle zes tot nu toe aangekondigde Artemis maanmissies. De ontwikkeling startte al in 2012. Tien jaar later, in november 2022, gingen de eerste exemplaren naar de ruimte met de onbemenste testvlucht Artemis I. De wings van Artemis II, die nu opgevouwen in de SLS-raket op het lanceerplatform in Florida staan, werden gebouwd vanaf 2017 en geleverd aan NASA in 2021.
Dat Airbus Nederland kan deelnemen aan zo’n spraakmakend programma als Artemis, komt omdat Nederland al meer dan vijftig jaar investeert in specifieke kennis, ervaring en technologie, zegt Rob van Hassel, specialist zonnepanelen bij Airbus Nederland. Dat begon in de jaren zeventig met zonnepanelen voor de eerste Nederlandse satellieten ANS en IRAS. Sindsdien leverde Airbus Nederland (vroeger onder de namen Fokker en vervolgens Dutch Space) zonnepanelen voor zo’n 160 verschillende ruimtemissies. ‘Een enorm track record, dat we mede te danken hebben aan onze nauwe samenwerking met ESA en de Netherlands Space Agency, aldus Van Hassel.
Nog nooit gedaan
De zonnepanelen van de European Service Module zijn uniek op maat gemaakt voor de karakteristieken van de Artemis maanmissies. Dat het gaat om bemenste vluchten is een eerste complicerende factor, vertelt Van Hassel. Want hierdoor moeten de panelen voldoen aan de strengst mogelijke veiligheidseisen. ‘Dit is de reden dat er vier vleugels met zonnepanelen zijn, in plaats van de gebruikelijke twee. Zelfs als één vleugel volledig zou falen, leveren de andere drie nog voldoende energie om de maanmissie door te volbrengen.’
Een tweede complicatie zijn de extreme trillingen en geluiden van de 98 meter hoge SLS raket tijdens de lancering. De vaste brandstofraketten en vier grote hoofdmotoren maken samen meer herrie dan ooit is afgevuurd op zonnepanelen van welke leverancier dan ook. ‘Normaal zijn zonnepanelen erg dun, om gewicht te besparen. Die van Artemis zijn juist extra dik, zodat ze bij de lancering niet bezwijken onder deze zware belasting.’
Tenslotte zorgt ook het vluchtpad van de Artemis missies voor extra uitdagingen. De zonnepanelen moeten een aantal manoeuvres maken. Eerst op het moment dat Orion een boost krijgt om in een hogere baan om de aarde te gaan vliegen. Daarna tijdens de trans lunar injection, de laatste duw van de hoofdmotor die het ruimteschip op koers zet naar de maan.
Van Hassel: ‘De zonnepanelen krijgen aanzienlijke schokken te verduren. Bij die laatste duw willen we bovendien voorkomen dat straalstoffen uit de raketmotoren de panelen kunnen beschadigen. Daarom worden ze naar voren geklapt. Maar bij lagere belastingen wordt het spannend. Om er zeker van te zijn dat het Orion ruimtevaartuig ook met de hand bestuurd kan worden, gaat de piloot van de bemanning een uur lang oefenen met zijn joysticks. Dat de trillingen van de zonnepanelen die besturing zullen beïnvloeden, staat al vast. Maar hoe en hoeveel wordt dan voor het eerst in gewichtloosheid getest. Het wordt dus spannend of de panelen precies zo reageren als in onze simulaties , want zulke manoeuvres zijn in de ruimte nog nooit gedaan.’
Meer informatie
De lancering van Artemis II staat nu gepland in de nacht van 1 op 2 april 00:24 CEST, maar kan nog worden uitgesteld als de omstandigheden hierom vragen. De belangrijkste momenten van de missie – de lancering, de vlucht om de maan heen en de landing – zijn te volgen via NASA TV.
