Nederlandse zonsensoren cruciaal voor slagen ESA-missie LISA
Het Nederlandse bedrijf Lens R&D B.V. (LRD) gaat 33 zonsensoren leveren voor ESA’s wetenschappelijke ruimtemissie LISA. De ontwikkeling van de technologie werd door NLSA gestimuleerd via diverse programma’s van de Europese ruimtevaartorganisatie ESA. De order is de voorlopige kroon op het werk van oprichter en directeur Johan Leijtens: ‘Wij zijn het kleinste bedrijf dat technologie levert voor deze bijna onvoorstelbare missie.’
De Laser Interferometer Space Antenna (LISA) is een Europese wetenschappelijke ruimtemissie voor onderzoek naar zwaartekrachtgolven. Drie satellieten vliegen vanaf 2038 50 miljoen kilometer ver van de aarde op 2,5 miljoen kilometer onderlinge afstand door de ruimte. Met een laserverbinding worden minuscule positieveranderingen tussen de satellieten gemeten. Zo kan LISA zwaartekrachtgolven detecteren, veroorzaakt door superzware zwarte gaten die samensmolten in het vroege heelal.
De LISA-satellieten moeten perfect georiënteerd zijn om de missie te laten slagen. Dat gebeurt met zogenaamde star trackers, die weten hoe de sterrenhemel eruitziet. Deze sterrenzoekers zijn alleen bedoeld voor de fijn afstelling. Als de satellieten om welke reden dan ook hun volledige oriëntatie kwijtraken, zoeken ze naar één ster om hun positie opnieuw te bepalen: onze zon. Dat doen ze met de zonsensoren van LRD.
‘On top of the world’
Johan Leijtens richtte Lens R&D op in april 2012, toen nog om sensoren te ontwikkelen voor zonneboerderijen op aarde. In 2015 besloot hij zich volledig te richten op zonsensoren voor de ruimtevaart. Sensoren die vijftien tot twintig jaar blijven werken in het vacuüm van de ruimte, terwijl ze dag in dag uit gebombardeerd worden door kosmische straling. En die temperatuurschommelingen kunnen weerstaan van 105 graden boven nul tot 65 graden onder nul.
Het kostte Leijtens tien jaar om de sensoren uit te ontwikkelen en voor ESA te kwalificeren, zodat ze gebruikt konden worden op Europese ruimtemissies. De Netherlands Space Agency speelde hierin een cruciale rol. Eerst door Leijtens een plek te geven in de ruimtevaartincubator ESA BIC in Noordwijk. Later met drie toekenningen in het kader van ESA’s ARTES-programma en één toekenning vanuit ESA’s GSTP-programma. Die laatste bracht de sensoren van Lens R&D op de ESA demonstratiemissie Proba-3, waardoor iedereen sinds vorig jaar kan zien: ze werken.
Toen de technologie aantoonbaar werkte was er interesse uit de markt. Maar het was, en is nog steeds, moeilijk om de echt grote opdrachten in de wacht te slepen, vertelt Leijtens: ‘Mijn bedrijf bestaat uit slechts vijf mensen. In de ogen van grote aannemers van satellietmissies is dat veel te klein.’ Behalve aan de kwaliteit van zijn sensoren, werkte hij daarom ook aan de opschaling van zijn productiecapaciteit. Samen met het bedrijf PhotonFirst in Alkmaar is hij nu in staat om honderden sensoren per maand te produceren.
Na het succes van Proba-3 volgden orders voor onder meer de MMX-rover naar Mars en de communicatiesatelliet Lunar Pathfinder van ESA’s Moonlight programma. Maar het contract dat Leijtens eind februari tekende voor LISA, is een absoluut hoogtepunt: ‘Wat ons product betreft, voel ik me on top of the world. LISA is een grote wetenschappelijke ESA-missie die ontzettend veel teweeg zal brengen. Als iemand ooit nog vragen stelt over de kwaliteit van onze zonsensoren, hoef ik alleen maar te wijzen naar LISA. Dat we daarop vliegen, zegt genoeg.’
Kwaliteit en volume
Tien jaar lang bleef Leijtens geloven dat zijn zonsensoren een plek verdienden in de ruimtevaart, soms tegen beter weten in. Als hij nu terugkijkt, zijn twee keuzes cruciaal geweest om succesvol te zijn. Ten eerste: kwaliteitseisen. ‘In mijn ontwerpen ben ik altijd uitgegaan van de strengste kwaliteitseisen en een lange levensduur van de sensoren. Daar heb ik nooit op ingeboet. Pas later onderzocht ik hoe ik de sensoren kostenefficiënter kon produceren.’
En ten tweede: optimalisatie voor productie in grotere volumes. Toen Leijtens zijn bedrijf startte, voorzag hij een belangrijke ontwikkeling in de ruimtevaart. In plaats van enkele heel grote satellieten, zoals klimaatsatelliet Envisat destijds, zouden in de toekomst meerdere kleine satellieten worden gebouwd, die eventueel in constellaties konden samenwerken. ‘Vanaf het begin is het mijn ambitie geweest om SCOTS te leveren: Space grade Commercial Off The Shelve, ofwel: zonsensoren die ik uit voorraad kan leveren met tientallen of zelfs honderden tegelijk.’
Met de order voor LISA op zak, onderzoekt Leijtens een mogelijke bijdrage aan de Europese satellietconstellatie voor communicatie IRIS2. Daarnaast is er voldoende interesse van internationale ruimtevaartpartijen. ‘Ruimtevaart is vaak een kwestie van lange adem. Dat geldt zeker ook voor de ontwikkeling van onze zonsensoren’, aldus Leijtens. ‘Ik ben blij dat ik al die jaren ben blijven investeren, technologie ontwikkelen en geloven in dit product.’
