Shuttle Boven Noordwijk ESA Astronaut in China Big Falcon Rocket Van De Hoofdredacteur

Shuttle boven Noordwijk ESA astronaut in China Big Falcon Rocket Van de hoofdredacteur:

Dit nummer ontvangt u samen met de eerste speciale Ruimtevaart-uitgave in 7 jaar, maar de aanleiding is dan ook bijzonder: in 2018 wordt het jaarlijkse en zeer prestigieuze zomerschoolprogramma van het International Space University (ISU) gehouden in Nederland en dit leek ons (zowel bestuur als redactie) een mooie gelegenheid om de vaderlandse ruimtevaart te promoten onder dit internati- onale gezelschap en consorten. Van 25 juni tot en met 24 augustus 2018 organiseren het Netherlands Space Office, de Universiteit Leiden, ESA en de TU Delft dit programma waaraan zo’n 130 jonge professionals uit de wereldwijde ruimtevaartsector meedoen en waarbij ruim 150 experts les geven in onder meer ruimtevaartbeleid, -wetgeving, -technologie en gebruik. We hebben een gastredacteur, Bij de voorplaat Nick Kivits, bereid gevonden om deze speciale uitgave voor de NVR samen te stellen en verreweg de meeste bedrijfsle- BFR shuttles op de maan. De nieuwe raket van SpaceX moet gere- den hebben enthousiast hun bijdrage geleverd. Sommige gelde vluchten naar de maan en Mars mogelijk maken. [SpaceX] ISU lezingen en evenementen zijn toegankelijk voor een breder publiek en we zullen u daar, als officiële sponsor van het zomerschoolprogramma, van op de hoogte houden. Maar wat u nu in handen heeft is onze reguliere uitgave en ook deze bevat weer veel interessante onderwerpen, zoals een interview met ESA astronaut Matthias Maurer naar aanleiding van zijn survivaltraining in China, een analyse van de hele grote nieuwe SpaceX raket, BFR genaamd, ideeën voor de ontwikkeling van een space plane, warping harnesses ontwikkelingen bij S&T en TNO, overblijfselen van V2 lanceerbunkers in Frankrijk en, zoals door hen zelf in een advertentie aangekondigd in het vorige nummer, een beschrijving van de 20-jarige geschiedenis van cosine. Foto van het kwartaal We hopen dat beide uitgaven, met in totaal 96 bladzijden, u weer weten te inspireren en danken alle auteurs ook deze Deze nieuwe blik op de Melkweg en nabije sterrenstelsels is geba- keer weer voor hun bijdragen. seerd op metingen door de ESA missie Gaia. De kaart geeft de totale helderheid en kleur van bijna 1,7 miljard sterren aan. [ESA/Gaia/ Peter Buist DPAC]

Nederlandse Vereniging voor Ruimtevaart (NVR)

Bestuur Websitecommissie Kascommissie Copyright © 2018 NVR Het bestuur van de NVR wordt Drs. B. ten Berge (voorzitter) Ir. J.A. Meijer Alle rechten voorbehouden. Gehele of gekozen door de leden en bestaat uit: D. Jeyakodi LLM Ir. Z. Pronk gedeeltelijke overname van artikelen, Dr. Ir. G.J. Blaauw (voorzitter) Drs. T. Wierenga foto’s en illustraties uit Ruimtevaart Ir. L. van der Wal (vice-voorzitter) Sociale media-commissie is alleen toegestaan na overleg met Drs. B. ten Berge (secretaris) Mr. S.V. Pieterse (voorzitter) Ereleden en akkoord van de redactie, en met Ir. M. de Brouwer (penningmeester) Drs. B. ten Berge Ir. D. de Hoop bronvermelding. De NVR noch de Ir. P.A.W. Batenburg D. Stefoudi Prof. Dr. C. de Jager drukker kan aansprakelijk gesteld worden Dr. Ir. P.J. Buist Drs. Ing. R. Timmermans Drs. A. Kuipers voor de juistheid van de informatie in dit D. Jeyakodi LLM F. Roelfsema Ir. J.H. de Koomen blad of voor eventuele zet- of drukfouten. Mr. F.N.E. van ’t Klooster Ir. H.J.D. Reijnen Dr. Ir. C. Verhoeven Evenementencommissie P. Smolders Kopij Ir. P.A.W. Batenburg (voorzitter) Prof. Ir. K.F. Wakker Indien u een bijdrage aan het blad Redactie ‘Ruimtevaart� D. van Beekhuizen wilt leveren of suggesties wilt geven, Dr. Ir. P.J. Buist (hoofdredacteur) Ir. S. de Jong Contact neem dan contact op met de redactie Ir. M.O. van Pelt (eindredacteur) Ing. R.H. Linde Richelle Scheffers via [email protected]. De Ir. F.J.P. Wokke (eindredacteur) Ir. S. Petrovic Kapteynstraat 1 redactie behoudt zich het recht voor om Ir. P.A.W. Batenburg Ir. N. Silvestri 2201 BB Noordwijk ingezonden stukken in te korten of niet te Drs. P.G. van Diepen D. Stefoudi [email protected] plaatsen. Ir. E.A. Kuijpers Ir. L. van der Wal www.ruimtevaart-nvr.nl Ing. M.C.A.M. van der List Dr. P. Wesselius ISSN 1382-2446 Vormgeving en opmaak Ir. H.M. Sanders MBA Esger Brunner/NNV

Drukker Ten Brink, Meppel cosine Ererondje Hoogtepunten van 20 jaar 4 De vaste column van Piet Smolders. 9 cosine, een Nederlands ruimtevaartbedrijf

The Big Falcon Rocket Dawn Aerospace: – op naar Mars! 10 A “Gas and Go” Launcher 16 Een prestatie-analyse van de Ambitious plans for a new Dutch toekomstige reuzenraket van space company. SpaceX.

United Space School 2018: Chelomey Space School Dutch Delegation Foto’s van een bijzondere school in 21 Baikonur. 24 High school students learning about space in Houston.

ESA astronaut Matthias Warping harnesses voor Maurer on sea survival 26 extreem grote telescopen 30 training in China De nieuwste telescopen hebben Interview on the training, his Chinese gesegmenteerde en vervormbare colleagues, learning Chinese and spiegels. international cooperation

La Coupole and Ruimtevaartkroniek Éperlecques 36 Alle lanceringen en belangrijke ruimtevaartgebeurtenissen tussen 1 42 Visiting the A4/V2 bunker launch sites in the north of France. februari 2018 en 18 april 2018.

Ruimtevaart 2018 | 2 3 cosine 20 jaar meettechnologie voor ruimtevaart en aardse toepassingen

Marco Beijersbergen en Karin Liang, cosine measurement systems

Het Nederlandse bedrijf cosine viert in 2018 haar 20-jarig bestaan. In die tijd heeft het een unieke positie opgebouwd in geavanceerde meetinstrumenten voor zowel de ruimtevaart als aardse toepassingen. Op 2 februari 2018 werd dit bekroond met de succesvolle lancering van HyperScout, een geminiaturiseerde spectrale camera op een nanosatelliet. Het lanceerfeest voor HyperScout opende de festiviteiten van dit jubileumjaar in stijl. Lees meer over dit bijzondere bedrijf...

André Kuipers met het NightPod camerasysteem in de koepel van het ISS. [cosine, ESA]

4 Ruimtevaart 2018 | 2 cosine is gevestigd in Warmond. [cosine]

HyperScout boven te zenden. Dit biedt de mogelijk- de ontwikkeling van kleine instrumenten Op 2 februari 2018 is de eerste HyperScout heid om na lancering op maat gemaakte voor aardobservatie. Waar de missies net succesvol de ruimte in gelanceerd. Eind software toe te voegen om specifieke zoals in het planetair onderzoek almaar maart ontving cosine via GomSpace het toepassingen voor de gebruikers mogelijk groter en duurder werden, kwamen er te- eerste beeld, first light, dat HyperScout te maken. Met als resultaat veel interesse gelijk steeds kleinere satellieten beschik- heeft opgenomen. HyperScout is met van klanten om een eigen HyperScout te baar. Met de jarenlange ervaring in het een volume van 1,5 liter de eerste ge- kopen. ontwikkelen van instrumentconcepten miniaturiseerde hyperspectrale camera HyperScout is ontwikkeld door cosine voor planetair onderzoek startte cosine voor de ruimtevaart. Een hyperspectrale met bijdragen van S&T, TU Delft, VDL de ontwikkeling van eigen geminiaturi- camera meet niet alleen in iedere pixel de en VITO. Het project om de eerste Hy- seerde instrumenten voor aardobservatie hoeveelheid licht in rood, groen en blauw perScout te ontwikkelen, bouwen en lan- vanuit de ruimte, gesteund door ESA en zoals het menselijk oog, maar splitst het ceren, werd door ESA gefinancierd, met het Netherlands Space Office en samen licht in iedere pixel op in veel meer kleu- steun van het Netherlands Space Office, met vele partners in Nederland en daar ren van de regenboog. HyperScout meet BELSPO (België) en Norsk Romsenter buiten. HyperScout is één van de resulta- zo het licht in 45 banden, waardoor je (Noorwegen). ten hiervan, maar cosine ontwikkelt ook niet alleen vormen kunt onderscheiden, een infraroodinstrument voor het meten maar ook iets over de samenstelling kan Kleine instrumenten van bodemvocht voor de landbouw zeggen, bijvoorbeeld over de kans op HyperScout kwam voor cosine overigens en een laserafstandsmeter voor onder bosbranden, de groei en verdroging van niet uit de lucht vallen. In 2002 werkte andere het inspecteren van bebouwing, gewassen, overstromingen, luchtver- cosine al aan het miniaturiseren van gewassen en erosie. In samenwerking ontreiniging en algengroei. En omdat wetenschappelijke instrumenten voor de met andere partijen in Nederland werkt HyperScout zo klein en licht is kun je een ruimtevaart. Mars Express in a Shoebox cosine ook aan instrumenten om de po- veel kleinere satelliet gebruiken en er was één van de eerste projecten waarin larisatie van het licht in een afbeelding meerdere tegelijk lanceren. Dat maakt cosine ontwerpen maakte en technologie te meten en om heel nauwkeurig licht het mogelijk om meerdere HyperScouts ontwikkelde om instrumenten kleiner te van een specifieke golflengte te kunnen in de ruimte te brengen, zodat je veel maken en samen te voegen om zoveel detecteren, bijvoorbeeld om specifieke vaker gegevens verzamelt over het te mogelijk wetenschap uit een missie te gassen in de atmosfeer te meten. inspecteren gebied. Met 5 van dergelijke kunnen halen. Ook voor Venus Expres Met de lancering en het in gebruik nemen instrumenten in een baan om de aarde en BepiColombo is hieraan gewerkt. De van HyperScout is de volgende fase van kun je een groot deel van de aarde meer- ontwikkelde concepten zijn door ESA deze ontwikkelingen aangebroken. De dere keren per dag bemeten. gebruikt om de instrumenten op deze komende jaren zal cosine op basis van Al die gegevens naar beneden halen, missies te verbeteren. Helaas was er op HyperScout ook de andere instrumenten vergt veel meer datatransport dan op dat moment in Nederland geen ruimte uitontwikkelen en te koop aanbieden. een kleine satelliet beschikbaar is. Hy- voor planetair onderzoek en heeft cosine "Met deze instrumenten verwacht cosine perScout doet daarom serieuze dataver- niet direct aan deze missies deel kunnen een belangrijke rol te kunnen spelen in de werking aan boord en biedt de unieke nemen. Voor cosine heeft het wel tot een grote verandering in de ruimtevaart van mogelijkheid om applicatiesoftware naar belangrijke nieuwe ontwikkeling geleid: vooral wetenschappelijke, institutionele

Ruimtevaart 2018 | 2 5 Max Collon en Marco Beijersbergen, directeur en oprichter-directeur van cosine. [cosine]

projecten naar operationele en commer- siliciumplaten perfect vlak en glad en teur van cosine: “Het is daarbij essentieel ciële initiatieven," aldus Boudewijn Ze- daarmee uitermate geschikt als rönt- om niet alleen de hardware te maken, ijlmans, bij cosine verantwoordelijk voor genspiegel. cosine is het enige bedrijf ter maar deze ook nauwkeurig te meten, het opzetten van nieuwe bedrijvigheid en wereld dat deze siliciumplaten in de juiste onder andere bij BESSY, de synchrotron bedrijven. vorm kan buigen en vastzetten om er een in Berlijn, en er goede computermodellen telescoop van te maken. van te maken. Daarmee kunnen we niet Silicon Pore Optics - unieke De afgelopen jaren heeft cosine deze alleen een betere telescoop maken, maar spiegels voor röntgenastronomie technologie in opdracht van ESA met een ook de astronomie optimaliseren.” Maar cosine is niet alleen groot in kleine consortium van Nederlandse en Europe- instrumenten. Het bedrijf zet wereldwijd se instellingen en bedrijven ontwikkeld. International Space Station de toon op het gebied van hoogwaardige Dit jaar start cosine de voorbereidingen Maar ruimtevaartprojecten hoeven niet lichtgewicht spiegels voor röntgenstra- om de optieken voor ATHENA te gaan altijd zo lang te duren. cosine heeft in ling. Deze spiegels worden gebruikt om maken, een van de komende grote mis- de loop der tijd een aantal spannende een telescoop te maken voor röntgen- sies van ESA met een lancering voorzien projecten voor het International Space straling uit het heelal, bijvoorbeeld af- in 2030. Maar misschien komt er voor die Station (ISS) in recordtijd volbracht. In komstig van hete gassen waarin stervor- tijd al een kans om de optieken op de klei- 2006 maakte cosine de eerste versie ming plaatsvindt, supernovae en zwarte nere missie ARCUS van NASA te vliegen. van de European Recording Binocular, gaten. Zo spelen röntgentelescopen een Het doel is in beide gevallen om meer ERB1. In 2009 volgde ERB2, de tweede belangrijke rol in het identificeren van de informatie over ons heelal te vergaren, versie van deze stereocamera. Beide zijn bronnen van zwaartekrachtgolven. Om- onder andere over superzware zwarte stereoscopische camera’s, die bestaan dat de röntgenstraling uit het heelal door gaten. uit 2 camera's die op de afstand van de de aardatmosfeer wordt tegengehouden, “In de begintijd van cosine werkte ik menselijke ogen staan. Daarmee kun je moet je een röntgentelescoop in de ruim- op ESTEC veel aan XMM-Newton, de stereoscopische filmopnames maken te brengen. Voor een grote telescoop is huidige röntgentelescoop van ESA,” voor een 3D-televisie of -bioscoop of het daarom belangrijk dat de optieken zo vertelt Marco Beijersbergen, oprichter en een virtual-realitybril. Om te zorgen dat licht mogelijk zijn. De Silicon Pore Optics algemeen directeur van cosine. “Tegelijk je niet misselijk wordt moeten beide ca- die cosine ontwikkelt zijn relatief licht werkten we ook aan een opvolger, en sa- mera's nauwkeurig aan elkaar aangepast omdat ze van dunne siliciumplaten zijn men met de mensen van ESA bedachten zijn, ook als je scherpstelt of inzoomt. gemaakt. Deze siliciumplaten komen van we hiervoor deze nieuwe technologie.” Dat betekent dus dat de camera's in oorsprong uit de halfgeleiderindustrie, Sinds die tijd heeft cosine deze techno- tegenstelling tot een gewone film- of waar er elektronische chips op gemaakt logie ontwikkeld, met als resultaat deze fotocamera goed gecalibreerd moeten worden. Door de grote investeringen unieke technologie voor de toekomstige zijn. De draagbare ERB2 kan ook nog met van de halfgeleiderindustrie zijn deze röntgenastronomie. Max Collon, direc- het Space Station verbonden worden om

6 Ruimtevaart 2018 | 2 Paolo Nespoli met de ERB2 camera aan boord van het ISS. [cosine, SPO röntgenoptiek voor toekomstige röntgentelescopen en aardse ESA] toepassingen. [cosine] live videobeelden naar beneden te sturen Aardse toepassingen van Deze ontwikkelen zich inmiddels verder zodat je in 3D mee kunt kijken aan boord. ruimtevaarttechnologie op eigen benen, met ondersteuning van “We moesten door de veiligheidskeuring De ruimtevaart is voor cosine een been in samenwerking met cosine. van zowel ESA als NASA komen,” vertelt langrijke en spannende markt, maar blijft 3D-one richt zich op het produceren en Marco Esposito, hoofd van de afdeling in volume zeer beperkt met een grote verkopen van camera's als componenten Remote Sensing van cosine. “Dat lukte overheidsinvloed. Technologie die ont- voor leveranciers van beeldsystemen alleen zo snel door met het hele ontwik- wikkeld is voor de ruimtevaart blijkt ook zoals teleconferentieapparatuur, fotofi- kelteam er heen te gaan, zodat we ter op aarde goede toepassingen te vinden. nishcamera's en spoorinspectieappara- plekke alle antwoorden konden geven.” Remote sensing, detectie op afstand, tuur. Max Collon, directeur en mede- De ontwikkeling en bouw van NightPod is niet alleen vanuit de ruimte zinvol, eigenaar van cosine, vertelt waarom voor André Kuipers ging nog veel snel- maar ook vanuit de lucht met bemande cosine 3D-one verkocht heeft aan part- ler. In 2011 presenteerde hij met trots de en onbemande vliegtuigen, in het veld ner Entner Electronics: “Het maken en eerste nachtfoto’s van de aarde gemaakt op allerlei voertuigen, en in de fabriek verkopen van standaard onderdelen met NightPod. Dit systeem roteert nauw- of kas als inspectiesysteem, eventueel uit een catalogus is een andere tak van keurig een erop gemonteerde camera, geïntegreerd in het productieproces. sport dan het ontwikkelen van volledig zodat een punt op aarde precies in beeld cosine heeft in de loop van de jaren een nieuwe systemen. Entner verzorgt dat van de camera blijft. Gemonteerd in de groot aantal klanten geholpen met het nu voor de bestaande oplossingen van koepel van de Space Station kun je daar- realiseren van een oplossing voor hun 3D-one (zie ook Ruimtevaart 2012-4) en mee foto’s met een lange belichtingstijd meetprobleem met behulp van beschik- cosine gaat verder met het ontwikkelen van de aarde maken zonder dat het beeld bare technologie uit de ruimtevaart en van nieuwe systemen.” bewogen is door de grote snelheid van andere takken van wetenschap. Door condi food richt zich op non-destructieve de Space Station over de aarde. Het is deze combinatie lukt het vaak om in inspectie van voedingsproducten in de daarmee het eerste bekende instrument plaats van een doorlooptijd van 20 jaar, voedingsverwerkende industrie met be- dat goede opnames van de donkere kant een nieuwe technologie al binnen een hulp van spectrale camera’s en geavan- van de aarde kan maken. Andere ruim- paar jaar na het ontwikkelen in te zetten ceerde modellen voor de optische eigen- tevaartinstrumenten komen te snel over om een concreet probleem van een klant schappen van voedingsproducten. Deze om de benodigde lange belichtingstijd op te lossen. inspectie richt zich op het detecteren van te realiseren. Het is cosine gelukt om dit cosine doet dat overigens op projectba- kwaliteit, gebreken/beschadigingen en systeem in de beschikbare 7 maanden tot sis, op basis van een opdracht van een verontreinigingen. Een voorbeeld hier- de lancering te ontwikkelen en bouwen, klant. Maar in twee gevallen heeft het van is de visversheidsmeter, waarmee waarna André er heel veel foto's van de bedrijf voor een veelbelovende product- met een nauwkeurigheid van 6 uur be- nachtkant van de aarde mee heeft ge- marktcombinatie een dochteronderne- paald kan worden hoe lang geleden een maakt. ming opgericht: 3D-one en condi food. vis is gevangen. Met hulp van externe

Ruimtevaart 2018 | 2 7 investeerders is condi food hard op weg oprichter Marco Beijersbergen om de om een aantal nieuwe oplossingen in de publiek-wetenschappelijke partijen en markt te zetten. bedrijven zo dicht mogelijk bij elkaar te brengen en daarmee de toepassing van Samenwerking vanaf de start de ontwikkelde kennis te versnellen. “Ik In de high-techwereld is het niet meer ben dan ook heel blij dat ik gevraagd ben gebruikelijk om als bedrijf alles zelf te om hoogleraar natuurkunde in Leiden te willen doen. cosine is dan ook een goed worden,” vertelt Marco, “en dat ik vanuit voorbeeld van een netwerkbedrijf. In mijn dubbelrol een bijdrage mag leveren alle projecten wordt samengewerkt met aan geavanceerde instrumentatie bin- meerdere partners, zowel nationaal als nen de Topsector High Tech, maar ook internationaal. Aan sommige grotere aan de route Meten en Detecteren, in projecten van cosine werken wel 12 par- de Nationale Wetenschapsagenda. Want tijen als onderaannemer mee, waaronder het is belangrijk dat we veel ontdekken, Het HyperScout-instrument dat in ook grote bedrijven, universiteiten en maar het is nog veel beter als we er ook februari 2018 gelanceerd is. [cosine] instituten. Het is dan ook een passie van wat mee doen.” Marco pleit dan ook om bij kennis- en technologieontwik- advertentie keling in een vroeg stadium samen te werken. “Daar waar innovatie voorheen vaak serieel ingericht was, de ene partij start en draagt zijn kennis als hij klaar is over, moeten we dit snel parallel maken: terwijl de ene partij nog uitzoekt hoe het werkt is de andere al bezig om de markt te verkennen en een positie op te bouwen.”

Toekomst Wat de toekomst voor een innovatief bedrijf als cosine brengt is lastig te voorspellen. In 2018 wordt in ieder geval verwacht dat de Duitse lander MASCOT aan boord van het Japanse Hayabusa2- ruimtevaartuig landt op asteroïde 162173 Ryugu. Deze is al 3 jaar onderweg en zal landen met behulp van de naderings- sensoren die door cosine destijds in 7 maanden zijn ontwikkeld en gebouwd. Ook verwacht cosine meerdere Hy- perScouts te bouwen en verkopen en de productie van de röntgenoptieken op te starten. Hiervoor zal cosine een nieuwe cleanroom gaan opbouwen. De komende jaren zullen instrumenten die nu nog in ontwikkeling zijn hun eerste vlucht gaan beleven. Het toepassen van deze technologie op aarde zal nieuwe klanten en oplossingen opleveren, bijvoorbeeld medische toepassingen van de röntgen- lenzen. En misschien leidt een van deze oplossingen tot het oprichten van een nieuwe onderneming. Maar wat er ook gebeurt, cosine zal met plezier met zijn klanten blijven samenwerken om met beschikbare technologie nieuwe oplossingen te ontwikkelen voor toepassing in de ruimte en op aarde.

27 • 28 • 29 • 30 SEPTEMBER 4 • 5 • 6 • 7 OKTOBER 8 Ruimtevaart 2018 | 2 ZEEPaanZEE theaterprodukties Memories

Ererondje

Piet Smolders, www.smoldersonline.nl

p zondag 5 juni 1983 (35 jaar was erg handig: ik hoefde niet naar Parijs historisch gesprek plaatsvond tussen drie geleden) vloog een gevleu- of een van de voorsteden om te over- mensen met dezelfde geestelijke aberra- geld paar majestueus langs nachten. Bovendien stond ik vlak bij de tie, de ruimtevaartenthousiasten Gerard Neerlands' blonde duinen: hoofdingang en was ’s morgens de eerste Keizers (Nederlandse Jeugdvereniging Ode NASA Boeing 747 met op haar rug de bezoeker. En het was leuk om daar met voor Ruimtevaart), Jan Steinz (ESTEC) space shuttle Enterprise. Van Zeeland, een paar ruimtevaartvrienden een biertje en Piet Smolders. Het was de onstuitbare over Amsterdam naar IJmuiden en weer te drinken. Jan die daar voorstelde in Noordwijk een terug. Nu, een generatie later, zijn er Ik heb er toen geen ruchtbaarheid aan ruimtevaartmuseum te beginnen. Kort na op internet nog verhitte discussies te gegeven, maar nu mag het eindelijk mijn terugkeer in Nederland reisde ik naar vinden tussen mensen die beweren het wel eens worden onthuld. Een plaatje het station van Leiden waar ik werd opge- vertederende koppel gezien te hebben en zegt meer dan duizend woorden! Heidi wacht door Jan en door Ruud Dessing, anderen die menen dat het een hallucina- regelde een fly-by langs ESTEC, petje af! plaatselijk apotheker en voorman van het tie moet zijn geweest. Twijfel overheerst Maar ik kreeg een ererondje van de legen- CDA in de gemeenteraad. Luttele weken en de woordenstrijd doet denken aan die darische combinatie boven mijn eigenste later kwam Noordwijk Space Expo no- over ongeïdentificeerde vliegende voor- camper! Helaas was er niemand om mij tarieel ter wereld, wat uiteindelijk resul- werpen. te fotograferen terwijl ik een opname van teerde in Space Expo met onder anderen Maar de uitzonderlijke vlucht vond wel het unieke tafereel maakte. En het woord Heidi, Jan, Ruud en mij als bestuursleden degelijk plaats en dat was te danken aan selfie had ik nog nooit gehoord. en Ben van Gool als eerste directeur. The de onvolprezen Heidi Graf, de immer Was dit een FIRST of niet? En de Boeing- rest is history! actieve PR-vrouwe van ESTEC. In dat Shuttle vloog zelfs nog lager dan bij zonnige lente-weekend bruiste op Le Noordwijk! Bourget de tweejaarlijkse lucht- en ruim- Rest mij te vertellen dat in die legen- tevaartsalon. Heidi ontmoette daar de darische camper de volgende dag een Amerikaanse luitenant-generaal James Abrahamson (ooit geselecteerd als USAF- astronaut voor het later gecancelde MOL programma) die verantwoordelijk was voor het bezoek van de Boeing-Shuttle combinatie aan de 35ste Salon Internatio- nal de l’ Aéronautique et de l’ Espace op het Parijse vliegveld. Zij daagde hem uit het duo langs Noordwijk te laten vliegen en zo een saluut te brengen aan het voor- naamste technologische centrum van ESA in Europa, tenslotte een belangrijke partner van NASA. Abrahamson vond het “moeilijk om nee te zeggen tegen mensen als mevrouw Graf” en ging akkoord. En zo verscheen het piggy-back koppel bij de Nederlandse kust en ontlokte heel wat Oh's en Ah's aan de badgasten op de zonnige stranden. Naar verluidt wuifde de Boeing zelfs even vrolijk met haar vleu- gels toen zij ESTEC passeerde. Prachtige stunt. Maar wat weinigen weten wordt bewezen door bijstaande foto. Ik was met De Bedford camper van Piet Smolders op de lucht- en ruimtevaartsalon op Le Bourget met mijn Bedford-camper op Le Bourget. Dat daarboven de Boeing-Shuttle combinatie. [Piet Smolders]

9 The Big Falcon Rocket – op naar Mars!

Berry Sanders

In september 2016 presenteerde Elon Musk zijn nieuwste ontwerp voor een superraket, de Big Falcon Booster oftewel de ITS, voor Interplaneta- ry Transport System. Deze raket is bedoeld om grootschalige reizen naar Mars mogelijk te maken, waarbij uiteindelijk honderd passagiers tegelijkertijd naar die planeet kunnen reizen. De raket zal eerst tankers in een baan om de aarde lanceren, waarna bemande ruimteschepen volgen. Deze zullen in de ruimte door de tankers van nieuwe stuwstof worden voorzien en dan doorvliegen naar Mars.

Spaceships bij een toekomstige Marskolonie. [SpaceX]

10 Ruimtevaart 2018 | 2 it artikel zal zich beperken tot die twee onconventionele uitvoeringen en 9 in de tweede trap gebruikt worden. de BFR zelf en niet ingaan op kent. De eerste is de “Spaceship”-versie, De stuwstoffen zijn vloeibare zuurstof de missie naar Mars. Naast een een soort buitenformaat shuttle met een en vloeibaar methaan, beiden cryogeen beschrijving zullen enkele van lege massa van 150 ton (tegen 90 ton voor gekoeld. De Raptor is een zogenaamde deD aspecten van de BFR verder geanaly- de Space Shuttle) en de tweede is de tan- ‘staged combustion cycle engine’, wat seerd worden om te kijken hoe realistisch kerversie. Deze laatste is een uitgeklede betekent dat alle stuwstoffen door de ver- het concept is. Hierbij zal gebruik worden versie van het Spaceship dat bedoeld is brandingskamer heen gaan. In de meeste gemaakt van baan- en prestatie-analyses om stuwstof in een baan om de aarde te raketmotoren wordt een deel van de stuw- en zullen kentallen van de raket vergeleken brengen. Daar zal het Spaceship bijtanken stoffen apart verbrand voor de productie worden met gegevens van al bestaande en dan zelf verder naar Mars vliegen. Er is van hete gassen waarmee een turbine raketten. ook een versie met een “normale” tweede aangedreven wordt, die op zijn beurt weer trap aangekondigd die zeer zware satel- pompen aandrijft die de stuwstoffen naar Monsterraket lieten zou kunnen lanceren. In de tabel zijn de verbrandingskamer voeren. De ver- De raket is maar liefst 12 meter in diameter de getallen over de BFR weergegeven. brandingsgassen van de turbine worden en 122 meter lang, groter dan de Saturnus De prestaties van de BFR zijn, in lijn met dan dus apart afgevoerd zonder mee te 5. Dat de BFR echt een monsterraket is de afmetingen, enorm. De raket kan in doen in de voortstuwing. blijkt uit het lanceergewicht van 10.500 de tankerversie maar liefst 380 ton in In een stage combustion cycle worden ton; maar liefst drie keer zo zwaar als de een baan om de aarde brengen en in de deze gassen teruggevoerd in de ver- Saturnus 5, de grootste een zwaarste raket Spaceship uitvoering 300 ton. Zou het brandingskamer om zo mee te worden ooit gebouwd. Ter vergelijking: de “zware” ontwerp worden aangepast om satellieten verbrand met de rest. De staged combus- Ariane 5 past er met 750 ton 12 keer in. De te lanceren, dan zou de lading gemakkelijk tion cycle is daardoor efficiënter, maar BFR is wel volgens de beproefde SpaceX tot 420 ton of meer kunnen stijgen. Ter technisch veel complexer en duurder. Wat manier opgebouwd en lijkt daarmee op de vergelijking: het ISS weegt nu ongeveer ook opvalt aan de Raptor is de hoge druk Falcon 9: twee trappen die in serie worden 450 ton en zou dus bijna met een enkele van 300 bar in de verbrandingskamer. Ook afgevuurd, een motor die in grote aantal- BFR lancering de ruimte in kunnen worden dit verhoogt de efficiëntie, maar maakt de len in beide trappen wordt gebruikt en een gebracht. motor complex en duur. Overigens moet verticaal landende en herbruikbare eerste de Raptor wel binnen de technologiemo- trap. Motoren gelijkheden liggen die er in de Verenigde De BFR is ontworpen voor een Marsmissie De BFR maakt gebruik van de nieuwe Rap- Staten beschikbaar zijn, omdat de Space en dat is ook te zien aan de tweede trap, tormotoren, waarvan er 42 in de eerste Shuttle hoofdmotor ook een herbruikbare

De Big Falcon Rocket in vergelijking met de overige SpaceX raketten. [SpaceX]

11 Het “Spaceship”. [SpaceX]

staged combustion cycle motor was en die de gehele stuwstofmassa van de Falcon 9, methaan als brandstof gekozen? Hiervoor stamt technologisch uit het begin van de het kleinere broertje van de BFR. In het zijn verschillende redenen aan te voeren. jaren zeventig van de vorige eeuw. analysedeel van dit artikel wordt hier nog Allereerst geeft de combinatie vloeibaar verder op ingegaan. methaan en vloeibare zuurstof een hogere Herbruikbaarheid prestatie dan kerosine en vloeibare zuur- De BFR is gebouwd om geheel hergebruikt Methaan als brandstof stof. Het verschil in ongeveer 10%. Een te kunnen worden en gebruikt daarvoor de De BFR is niet alleen veel groter, maar andere en waarschijnlijk veel belangrijkere technieken die voor de Falcon 9 zijn geper- gebruikt ook andere stuwstoffen dan reden is het feit dat de BFR bedoeld is om fectioneerd. Zo zal de eerste trap naar de de Falcon 9: bij de BFR stapt men over een infrastructuur op te zetten om naar lanceerbasis terugvliegen en is een van van vloeibare zuurstof en kerosine naar Mars te gaan. Op Mars is er de mogelijk- de twee mogelijke tweede trappen een vloeibare zuurstof en vloeibaar methaan. heid om uit de lokale atmosfeer zuurstof herbruikbaar ruimtevliegtuig. De tanker Deze combinatie is iets minder makkelijk en methaan te maken en dat kan dan tweede trap zal waarschijnlijk niet worden in gebruik dan kerosine en vloeibare zuur- weer als brandstof worden gebruikt voor hergebruikt. stof (waarvan alleen de laatste cryogeen te terugreis. Om het geheel goedkoop te Voor de constructie zal gebruik worden is) omdat nu beide stuwstoffen gekoeld houden en één enkel type motor in alle gemaakt van composietstructuren om de moeten worden, hoewel de temperatu- trappen te kunnen gebruiken heeft men droge massa van de raket laag te houden. ren geen grote uitdaging vormen ( -160 gekozen om dezelfde stuwstof in de ge- Bij de eerste trap is die maar 4% van het graden Celsius voor vloeibaar methaan hele raket te gebruiken. totaalgewicht, wat erg laag is, zeker als er en -183 voor vloeibare zuurstof). Omdat De stuwstofcombinatie heeft ook een re- in deze trap allerlei extra systemen moe- beide vloeistoffen tot vergelijkbare tem- delijk hoge dichtheid en dat betekent dat ten zitten om de trap te hergebruiken. Wel peraturen gekoeld moeten worden is de in eenzelfde tank veel meer stuwstof kan wordt er zo’n 7% van de stuwstofmassa benodigde technologie vergelijkbaar en dan in het geval van bijvoorbeeld vloeibare gereserveerd om terug te vliegen. Dat lijkt kan de kennis en ervaring van het huidige waterstof en zuurstof (de gebruikelijke niet heel veel maar is in dit geval een slor- Falcon programma gebruikt worden. keuze voor optimale prestaties). Dit heeft dige 488 ton aan stuwstof, wat meer is dan Maar waarom heeft SpaceX voor vloeibaar weer als gevolg dat de verhouding van de

Overzicht van de Big Falcon Rocket en het Interplanetary Spaceship. [SpaceX]

12 Ruimtevaart 2018 | 2 Algemene gegevens van de BFR Parameter 1e trap 2e trap (tanker versie) Start massa (ton) 6975 2590 Droge massa (ton) 275 90 Reserve stuwstof (ton) 469 155 Nuttige lading (ton) Niet van toepassing 380 Bruikbare stuwstof (ton) 6231 1965 Stuwstoffen Vloeibare zuurstof en vloeibaar methaan idem Aantal motoren 42 9 Totale stuwkracht (kN), zeeniveau 128000 Niet van toepassing Totale stuwkracht (kN), vacuüm 138000 31000 Specifieke impuls, zeeniveau (s) 334 Niet van toepassing 382 vacuüm expansie, 361 zee niveau Specifieke impuls, vacuüm (s) 382 expansie in vacuüm gebruikt Diameter (m) 12 17 (maximaal) Lengte (m) 77,5 49,5

massa met en zonder brandstof gunstiger en expansie naar vacuüm is technisch heel lineair groeit met de dimensies). Ook wordt en dat is goed voor de prestaties van goed mogelijk en zeker realistisch. het gebruik van composieten zal een ge- een raket. Echter de combinatie vloeibare wichtsvoordeel geven. methaan en vloeibare zuurstof is wat dit Droge massa van de raket Overigens kan maar 93% van de stuwstof- betreft niet beter dan kerosine en zuurstof. In het TransCost handboek versie 4a uit massa worden gebruikt; 7% wordt niet ge- Andere redenen voor de keuze kunnen zijn 2016 staan grafieken die de relatie tussen bruikt tijdens de lancering, maar is nodig het feit dat methaan schoner brandt (min- droge massa en stuwstofmassa geven. voor de terugvlucht naar de lanceerbasis. der roet en dus beter voor herbruikbare Voor de eerste trap van de BFR, die 6.700 motoren) en dat het verbrandingsproces ton stuwstof aan boord heeft, geeft Prestatie- en baanberekeningen gemakkelijker te modelleren is. Maar TransCost een statistische droge massa Om de prestaties van de BFR te checken beide argumenten zijn niet doorslag- van 4,5% voor wegwerpraketten. Volgens is een model van de raket gemaakt in de gevend omdat er bijna 70 jaar ervaring is TransCost ligt dat voor herbruikbare raket- baan- en prestatie-optimalisatiesoftware met kerosinemotoren en die ervaring kan ten van deze grote nog eens 1,5% hoger. SKYNAV. De BFR is hierin gemodelleerd deze argumenten ondervangen. Daarom Met 4% droge massa is de BFR dus een en SKYNAV is daarna gebruikt om het zal de keuze van de stuwstoffen voor een echte lichtgewicht. optimale traject te berekenen naar een groot deel gebaseerd zijn op de wens op De huidige, herbruikbare Falcon 9 eerste lage baan om de Aarde. Het model is re- Mars stuwstof voor de terugreis te kunnen trap heeft echter een drooggewicht van latief eenvoudig en het programma leent maken. 5%, wat al laag is vergeleken met eenma- zich dan ook voor snelle analyses; het BFR De combinatie vloeibare methaan en lig bruikbare eerste trappen van dezelfde model werd in enkele uren opgezet en vloeibare zuurstof heeft een theoretische afmetingen. De gegeven droge massa doorgerekend. specifieke impuls van 400 seconden voor voor de BFR lijkt daarmee realistisch voor Tijdens het modelleren bleek dat het een verbrandingskamerdruk van 60 bar een trap die bijna 15 keer groter, vanwege startgewicht van 10.500 ton dat SpaceX en expansie naar vacuüm. De door SpaceX het aanzienlijke schaalvoordeel (grotere aangeeft in de IAF presentatie niet over- gegeven specifieke impuls van 382 se- trappen hebben een relatief lagere droge eenkomt met het opgetelde gewicht van conde voor een kamerdruk van 200 bar massa omdat het gewicht minder dan de afzonderlijke onderdelen (9.565 ton)

Baangegevens van de BFR (volgens het model gebruikt voor baanberekeningen) Parameter Afwerpen eerste trap Injectie in een baan Tijdstip (s) 157,6 394,0 Snelheid (m/s) 2465 (t.o.v. aarde) 7367 (t.o.v. aarde), 7785 (inertiaal) Hoogte (km) 67 200 Afstand over de grond (km) 102 1076

Ruimtevaart 2018 | 2 13 a) b)50 45 40 200 35 30 25 20 15 10 5 0 0 -80° -75° -70° 0 50 100 150 200 250 300 350 (s)

c) d) 14 8000 12 7000 10 6000 5000 8 4000 6 3000 4 2000 2 1000 0 0 0 50 100 150 200 250 300 350 (s) 0 50 100 150 200 250 300 350 (s) a) Het hoogteprofiel van de BFR. Op de horizontale as staat de breedtegraad (Cape Canaveral ligt op -80,5 graden t.o.v. Greenwich) en op de verticale as de hoogte in kilometer. b) De stuwkracht van de BFR en zijn massa tijdens de vlucht. Op de horizontale as staat de tijd in seconden en op de verticale as de massa en stuwkracht in duizenden tonnen (duizend ton stuwkracht is 9,81 Meganewton). De stuwkracht neemt toe als de raket stijgt en de atmosferische druk daalt. De massa daalt snel gedurende de brandtijd van de eerste trap en de nuttige lading aan het einde is maar een klein deel van de startmassa. c) Versnelling uitgezet tegen de tijd voor de BFR. De versnelling loopt op gedurende de vlucht van de eerste trap omdat het gewicht fors daalt. De piekacceleratie is ongeveer 4,5 G. d) De snelheid uitgezet tegen de tijd voor de BFR. De snelheid loopt niet lineair op omdat de versnelling gedurende de vlucht verandert. Omdat het hier inertiale snelheid betreft begint hij niet bij 0, maar bij 400 m/s, de snelheid die Cape Canaveral heeft door de draaiing van de Aarde.

uit dezelfde presentatie. Het is onduidelijk er ook enkele procenten stuwstof nodig dat alle motoren van de tweede trap te- waar het verschil in zit en bij de model- voor reserves om problemen onderweg te gelijkertijd afgevuurd worden en alle de lering is daarom het opgetelde gewicht ondervangen. Daarnaast moet de tweede gehele tijd op volle stuwkracht werken. In van de onderdelen genomen. Mogelijk trap ook nog manoeuvreren, waarvoor de praktijk kan dit natuurlijk anders zijn en ligt het verschil in neuskegels of andere ook stuwstof nodig is. Het restant onge- dan wordt de brandduur van de tweede beschermkappen of is gevolg van onze- bruikte stuwstof in een laatste trap ligt trap langer. kerheden in het ontwerp. Verder sloten typisch tussen de 3 en 8% en bij 6% klopt de gegevens en het model goed op elkaar het model exact. De nuttige lading van 380 Conclusies aan. De modellering van de tweede trap, ton stuwstof in de tanker wordt gezien als Hoewel de BFR veel groter is dan alles wat met zijn combinatie van Raptors die een nuttige lading en kan niet worden gebruikt er ooit gevlogen heeft en het ontwerp op zeeniveau-uitlaat hebben en Raptors met als stuwstof voor de lancering van de tan- verschillende plaatsen vernieuwend is, lijkt een voor vacuüm geoptimaliseerde uit- ker zelf. het zeker niet onrealistisch. Het ontwerp laat, kostte wat moeite maar kon ook goed De baan van de BFR ziet er vrij standaard zit aan de randen van wat er mogelijk is worden uitgevoerd. Bij de berekeningen is uit. De eerste trap brand uit na 157,6 wat betreft de verhouding droge massa/ uitgegaan van een lancering vanuit Cape seconden op een hoogte van 67 km met stuwstofmassa, de motorprestaties en het Canaveral naar een baan met een inclina- een snelheid van 2464 m/s. Deze snelheid reusachtige formaat van de raket, maar tie van 29 graden op 200 km hoogte. komt goed overeen met de uitbrandsnel- door het gebruik van nieuwe materialen Het model gaf in eerste instantie een over- heid van 2403 m/s die door SpaceX wordt en technieken lijkt dit wel haalbaar. Het prestatie, het gaf aan dat er veel meer gegeven. De tweede trap brandt ongeveer feit dat de BFR voortbouwt op de succes- nuttige lading in een baan werd gebracht 240 seconden, waarna de BFR in een volle Falcon 9 zal de ontwikkelingsrisico’s dan volgens de gegevens van SpaceX. De 200 km omloopbaan is. De brandduur reduceren. De in dit artikel beschreven reden hiervoor bleek het verschil tussen van de tweede trap is kort voor een twee- analyses brengen geen fundamentele droge en afgeworpen massa te zijn. Bij de trapsraket. Normaal werkt de tweede trap zwakheden in het ontwerp aan het licht. eerste trap blijft 7% van de stuwstof achter langer om zo efficiënt hoogte te kunnen Er is echter wel een grote fundamentele voor de weg terug en in de tweede trap zijn winnen. In het model is ervan uitgegaan zwakheid, en dat is de missie zelf: behalve

14 Ruimtevaart 2018 | 2 bemande vluchten naar Mars, of eventueel de maan, zijn er op dit moment geen missies die de BFR nodig hebben. Andere mogelijke missies zouden grootschalige energiecentrales in de ruimte of ruimtemijnbouw zijn, maar beide liggen nog ver in de toekomst. Pas als dit soort programma’s uitgevoerd en gefinancierd worden heeft de BFR bestaansrecht. Hoe indrukwekkend en zelfs realistisch het ontwerp ook is, pas als er een duidelijke missie voor de BFR is zal de ontwikkeling ervan echt kunnen starten.

Bronnen • SpaceX presentatie op het IAF congres in oktober 2016 • TransCost 4a Handbook of Cost Engineering, D.E. Koelle, 2016 • Presentatie Green Propellants uit de Professio- nal course in Liquid Propulsion, Stork Product Engineering, 1999 • “An updated Analysis of the Three Stage N-1 Lu- nar Launch Vehicle” door de auteur, JBIS, Vol 50, pagina 303, 1997 Daarnaast is voor de prestatieanalyse gebruikge- maakt van de SKYNAV software van Ingenieur- De belangrijkste onderdelen van de Big Falcon Rocket. [SpaceX] büro Dr. Schlingloff uit Bad Abbach, Duitsland.

advertentie

Ruimtevaart 2018 | 2 15 Dawn Aerospace: A “Gas and Go” Launcher

Jeroen Wink, Stefan Powell

The space launch industry is changing at a pace not seen since the 1950s and ‘60s. The boom of the small satellite market is driving the development of a new class of dedicated small launcher. Private capital is allow- ing for new technologies such as vertical landing and 3D printed rocket engines. Space X’s reusable first stage is becoming commonplace and Rocket Lab’s “low cost” Electron rocket is through its first round of flight testing.

Dawn Aerospace demonstrator UAV on the runway in New Zealand.

16 Ruimtevaart 2018 | 2 ased on these advancements, Dawn Aerospace exciting, 10-minute flight. As a team, we you could be forgiven for Dawn Aerospace is a young aerospace thought, there just has to be a better way. thinking that the cost of space company located in Delft. The company Concurrently, the team observed the travel should plummet in the was founded by alumni of the Aerospace rapid developments in the small satel- Bcoming decade. But even with the most Engineering faculty of the Delft Univer- lite domain that occurred over the last optimistic cost predictions of ‘new space’ sity of Technology. Before starting Dawn five years. We saw an opportunity to use small satellite launchers, a dedicated Aerospace, they have held key positions the lessons learned in DARE to design a flight to Sun Synchronous Orbit (SSO) in the design and launching of Stratos II, radically different small launch vehicle. would still be 80,000 €/kg. This would the flagship project of Delft Aerospace A design that would cater to the high not be the paradigm shift many would Rocket Engineering (DARE, see also frequency, dedicated, and low-cost needs like to see. A much more drastic change Ruimtevaart 2018-1). Stratos II’s launch of the emerging small satellite market. is needed if we are to make space travel in October 2015 broke a world record Dawn Aerospace was founded after the affordable and commonplace. for student rockets. While being student team left DARE (and DARE is thus unaf- The other half of the aerospace industry, members at DARE, the team successfully filiated with Dawn Aerospace). i.e. the aero(aircraft) side, has already developed a large hybrid rocket engine Since Dawn’s founding in 2016, the team achieved the kind of fast paced develop- from scratch, designed and conducted all has expanded to 7 members and opened ment and dramatic cost reduction we operations of the rocket, managed a pro- offices in both The Netherlands and New would like to see in the space sector. In ject team of 40 engineering students and Zealand. While it may seem counter- the industry’s first 50 years, aircraft pro- successfully raised funding through com- intuitive to split a small company across gressed from the Wright Flyer to the de mercial partners. This allowed for a very two ends of the earth, the locations each Havilland Comet, the world’s first jetliner. useful blend of established knowledge provide unique opportunities. Delft, NL, In contrast, 50 years on from Yuri Gagar- and unbridled creativity. is an aerospace knowledge centre of in- in’s first orbital flight, the Space Shuttle With the launch to 21 km (70,000 ft) and a ternational calibre. The access to cutting was being retired as the most expensive maximum velocity over Mach 2, Stratos edge technologies and institutions are manned launch system even flown. This II was a success. However, the shortco- indispensable for development of space left Soyuz, a rocket very similar to that mings of traditional launch systems were hardware. However, a location to test in which Yuri took his first flight, as the obvious. As an expendable rocket, Stratos the hardware is equally important. New only human-rated launch vehicle outside II could not be incrementally flight tested, Zealand provides testing grounds where of China. Despite comparable industry leading to many issues during the launch airspace is relatively free and regulatory resources, as well as political and com- campaign. Even ground testing of the en- agencies such as the NZ Civil Aviation Au- mercial drivers, rockets have lagged be- gine required entirely new engines to be thority are proactive in facilitating new hind aircraft in their rate of development. rebuilt for every test. This meant not only ideas that further lower the barrier to Dawn Aerospace aims to change this. By an extreme amount of labour and cost, normalising space travel. Three recent bringing the rapid iteration capability and but also highly variable test conditions additions to the Dawn team include an proven design philosophy of aircraft, we as every motor was different. And when experienced aircraft certification engi- will create a next generation launch sys- launch day finally came, years of develop- neer, a licensed aircraft mechanic and an tem with “gas and go” capability. ment was gone after a single, albeit very ex-Air Force fighter jet and UAV pilot.

Dawn Aerospace demonstrator UAV integrated rocket propulsion test.

17 Dawn Aerospace demonstrator UAV flight test (left) and the Dawn Aerospace conceptual launch vehicle design.

What makes launch aircraft industry when looking at cost. for aircraft. Therefore, a large increase in so expensive? Aircraft, like rockets, are high-perfor- fuel consumption can be accepted if even It is common knowledge that space flight mance and complex machines, often only minor reductions in the cost of hard- is expensive. Yet it is the belief of Dawn costing hundreds of millions per vehicle. ware or launch range can be achieved. that there are many misconceptions Both burn vast quantities of propellant Aside from hardware, the major costs about where the major costs in space- with every flight and both carry a highly for satellite launches are ground support flight are. This can lead designers to make valuable payload. However, for a vehicle facilities and development costs. These decisions that will not lead to minimising of a given mass, operational costs for air- costs are often relatively insignificant the total system cost. For example, craft are 100 times lower than those for for aircraft, primarily as they are spread rocket engines and stages are typically rockets on a per mission basis. If we can across thousands of aircraft and millions optimised for a high specific impulse. understand where the cost differences of flights. The development cost of rocket Propellant efficiency is a simple and ob- are, we can single out the parts of the technology in general is also higher on a jective thing to optimise, which is thus a launch system that can most easily be per type basis, as even a successful flight very appealing goal. But propellant has improved to reduce cost. This is shown in results in total vehicle loss. This leaves little influence on the total system cost, the figure below. minimal room for incremental develop- as it is only a small fraction of that. In fact, Hence, it is clear that rocket operators ment as virtually every component must optimising for propellant efficiency often spend proportionately far more on hard- work perfectly every time it is flown for results in systems becoming extreme in ware. This is hardly surprising as rockets the first time. Naturally, the design be- almost every way – high pressure engines, are generally 100% expendable. Both comes very conservative and subsystem fast spinning turbo machinery and extre- the rocket and aircraft compared in the level testing and quality control becomes mely thin-walled structures, all designed figure are of similar take-off mass and extreme. This drives up costs and makes to their absolute limits. Development of burn similar cost per kg propellant, thus design iteration cycles very slow. Aircraft such technology is extremely expensive, have similar absolute fuel costs. Yet, as on the other hand, can have component thus defying the point of the propellant shown, the cost of propellant for a satel- level changes made between flights to savings. lite launch only makes up 1% of the total incrementally improve performance, al- Dawn therefore draws parallels to the cost for satellite launch compared to 39% lowing for fast iteration cycle R&D. Hardware costs can be dramatically re- Aircraft Operating Cost Satellite Launch Cost duced by retrieving the majority of the vehicle in a state where it can be refuelled R&D Amortization R&D Amortization and re-flown almost immediately. This 1% 7% “gas and go” capability is critical and dis- tinctly different to any classic re-useable space system such as the Space Shuttle Capital Cost + Ground Segment: Launch Range Depreciation or Falcon 9 which Dawn would call “refur- Airport Fees+ Cost: Pad+Flight 22% Crew+Hanger Engineers+ Other First Stage bishable”. 26% Support Equipment Hardware Repeat usage implies significantly incre- Maintenance 32% 28% ased reliability, requiring a launch system 12% to have fail-safe systems for eventualities Hardware Propellant Propellant Acceptance such as critical engine out, compromised 39% 1% Testing electrical power or other vehicle anoma- 25% Second Stage lies. This will yield a launch system which Hardware could potentially be certifiable under 7% aircraft regulations. This has significant Aircraft operating versus satellite launch costs for vehicles of approximately the same take-off influence on cost beyond the obvious mass. reduction in hardware cost. Safety mea-

18 Ruimtevaart 2018 | 2 sures such as tracking stations and vehicle can then be checked over, fitted the projected operational revenues of exclusion zones would also unnecessary, with a new payload, refuelled and other- the Dawn Aerospace launcher is well as is standard with today’s aircraft. All wise readied for flight within 24 hours. in line with those for other developed of these measures would bring down The propulsion uses storable propellants: spaceplanes. the ground segment cost dramatically. 87.5% hydrogen peroxide (HTP) and They come with an associated increase in kerosene. These propellants are suitable Development Program: vehicle complexity and therefore weight. for this application as they avoid the Mk-1 and 2 Vehicle However, as discussed, this would only cryogenic handing requirements of liquid Dawn Aerospace started development of increase the vehicle fuel burn which has oxygen and the toxicity of hydrazine. the core required technologies through been identified as only a minor contribu- Dawn believes that HTP provides the the Mk-I and Mk-II vehicle programs. tor to the launch cost. best combination of high performance, The Mk-I vehicle is a 2-meter wing span By designing launch systems with the ease of use and handling, appropriate for highly modified jet UAV which uses both principles of same day reusability, air- aircraft-like operations. Particularly its an electric ducted fan and rocket power craft reliability and rapid development room temperature and ambient pressure to achieve flights to 15 km altitude. It will through fast iteration cycle R&D, Dawn storage make it very similar to kerosene be able to refuel and take off again in as believes it can leave behind the fragile and thus aircraft friendly. The vehicle will little as two hours for a cost of less than nature that has hindered launch systems be autonomous but with an ability for 1000 € per flight (propellant and pilot's of the past. This is critical if we are serious remote pilot control if required, similar manhours). The vehicle will serve as a about reducing the cost of spaceflight by to modern large-scale UAV’s. The second test bed for the full avionics system to be 90%. stage vehicle will be deployed from an used on future versions as well as proof of internal cargo bay. The entire system will the business concept to show that rocket Dawn Aerospace Launcher be similar in size to a large business jet, powered vehicles can indeed fly accor- Dawn Aerospace is developing a rapidly approximately 18 tons take-off weight, ding to the same operational model as reusable “gas and go” launch vehicle de- being capable of delivering a payload of regular aircraft. First flights of this vehicle dicated to the rapidly growing small sa- 50 - 100 kg to SSO. are scheduled in the first half of 2018. tellite market. The system features a ra- In recent years, several spaceplane vehi- The Mk-II vehicle will be a 1/10th scale pidly reusable aircraft-like first stage and cles have been proposed and, to varying version of the full-sized concept. It will a small expendable upper stage. The first stages, developed with the aim to fly use the Dawn first generation pump-fed stage will fuel up, receive a payload, taxi tourist into space. In terms of trajectory, engine and the same propellants as the and take-off as a normal aircraft would maximum speed and overall vehicle com- full-scale vehicle. It will be capable of fly- from a largely conventional airport and plexity, these crafts, such as the XCOR ing to sub-orbital altitude and thus also runway. The vehicle will perform a lifting Lynx and Virgin Galactic’s SpaceShipTwo include all systems necessary for flight accent until aerodynamic lift becomes are comparable to the Dawn launcher. As outside of the atmosphere such as re- negligible, at which point it would conti- such it is interesting to compare the pro- action control systems and be designed nue on a more conventional gravity turn jected operational cost of these vehicles for hypersonic re-entry. This vehicle will trajectory. The expendable second stage to those of the Dawn Aerospace launcher. demonstrate all necessary spacefaring vehicle will be released at approximately The table below shows a comparison of and re-entry qualities required of the 100 - 150 km altitude. The first stage will the X-15B, Scaled Composites’ Space- full-scale concept. Detailed development then descend back to its original base. Ship One, Virgin Galactic’s SpaceShip of this vehicle will start in Q2 2018 with Fuel can be provisioned for diversion to Two, XCOR’s Lynx and the Dawn launch manufacturing of subcomponents such alternative airports, go around, etc. The vehicle. Looking at this data shows that as propulsion starting in Q4 2018. As with

Parameter NA X-15B Scaled Composites SS1 Virgin Galactic SS2 XCOR Lynx Dawn Launcher MTOW [kg] 15420 3600 9740 4850 18000 Thrust [kN] 313 74 270 52 200 T/W [-] 2,07 2,09 2,83 1,09 1,13 Maximum Altitude [km] 108 112 110 107 120 Maximum Velocity [Mach] 6.7 3.09 3.50 2.00 4.00 Projected Operational 0.51 0.252 1.203 0.154 1.00 revenue per flight [Million €] 1. NASA TN D-3732Survey of Operation and Cost Experience of the X-15 airplane as a reusable space vehicle, James E. Love, NASA Armstrong Flight Center, 1966. 2. The Space Review, Interview with Burt Rutan. http://www.thespacereview.com/article/204/1. 3. 6 passengers at $250.000 per seat as currently offered by Virgin Galactic. https://www.virgingalactic.com/join/apply/ visited on 08-04-2018. 4. Average price for the paying passenger as offered by XCOR. https://xcor.com/launch/space-programs/ visited on 08-04-2018.

Spaceplane basic vehicle parameters and cost overview. Note that for the X-15B, SS1 and SS2 the Maximum Take-off Weight (MTOW) is for the spaceplane only and does not take into account the mass of the mother aircraft.

Ruimtevaart 2018 | 2 19 the Mk-I, the Mk-II will be capable of daily to develop a launcher capable of provi- the near future. But unless launchers can flights for a cost of less that 10 k€. This ding a dedicated launch service to this move away from the current paradigm low price point also makes it attractive new market. These launchers are much where rockets are high risk, expendable for microgravity, high altitude atmosp- smaller, quicker and cheaper to develop and reliant on hundreds of engineers to heric and hypersonic research. than their larger siblings. This lower bar- conduct a single launch, they will remain rier to entry provides the perfect proving the bottle neck to spaceflight being truly Spaceplanes are not a ground for the more complex and tech- commonplace. new idea. Why now? nically challenging spaceplane concept. Dawn Aerospace intends to break this Spaceplanes are certainly not a new idea. The small satellite market is also very paradigm by incrementally increasing Concepts such as the Dyna-Soar have cost focused and requires a high frequen- the performance of aircraft systems been around since the conclusion of the cy of launches for thousands of proposed until performance is so high that orbit is X-15 program in the ‘60s. Yet, the only small satellites. This lends itself well to a achieved. In doing so, the transition from spaceplane-like vehicles flown to launch spaceplane that can fly every day. aircraft to spaceplane is achieved and all payloads have large expendable stages Key enabling technologies such as of the fundamental principles that make attached to them and only use their lightweight composite airframes and modern civil aviation so affordable will be wings for a gliding re-entry, such as the additive manufacturing of engines have transferred to spaceflight. This will repre- Space Shuttle, Energia-Buran, and X-37b. come to relative maturity in only recent sent a departure from spaceflight as we So why is there renewed interest in the times. These technologies, coupled with know it. No longer will tiny failures result concept? modern design analysis techniques, al- in total vehicle and payload loss. No lon- The space launch landscape has changed low for a high-performance vehicle to be ger will spaceflight require a dedicated dramatically over the last decade. In- developed at a manageable cost. launch range, an exclusion zone and a novative “new space” companies such as new vehicle be manufactured for every Planet are developing swarms of smaller Conclusion flight. Spaceflight will become routine, satellites in the 3-100 kg range. This has The satellite industry will continue to just as civil aviation has. Only then will driven an explosion of companies trying undergo a dramatic transformation in the space age have really begun.

advertentie

20 Ruimtevaart 2018 | 2 European Test Services (ETS) B.V. · Keplerlaan 1 · NL-2201 AZ Noordwijk · Phone: + 31 71-565 59 69 · Fax: + 31 71-565 56 95

ETS_ADVERT_HALF_PAGE_216x151_1606.indd 1 14.06.16 10:12 United Space School 2018: Dutch Delegation

Laura Gibson ten Bloemendal

The United Space School is a yearly two-week programme in Houston, Texas that brings together over 50 high school students from around the world. Every year since 2012, two Dutch students have been given the opportunity to attend the school through a competition organised in cooperation with Techniekpact Twente.

Mission to Mars and designs the rocket for Mars. Mars professionals, and each team receives At the school the students are divided Habitation (in green) is in charge of life specific mentorship from NASA employ- into five teams, within which they design support systems, astronaut well-being, ees. The programme is hosted at the a manned mission to Mars. The Mis- and a habitat on the red planet. Finally University of Houston, Clear Lake, with sion Control team (in gold) coordinates Mars Exploration (in blue) is in charge of special facilities tours at Johnson Space between the rest of the teams, and en- the work being done on Mars, as well as Center and Rice University, as well as compasses topics like space law, budget, the tools necessary, from robots to rovers various museums and partners in the and mission parameters. Operations & to spacesuits. Houston space industry. Logistics (in maroon) ensures that the Giving each team a specialisation allows Outside of the curriculum, the students plans are operationally sound, and in- students to dive into specific technical stay with local host families, who vol- cludes reusable transport options and a subjects and challenges them to coor- unteer their time and energy to provide hub for future missions. The Mars Transit dinate the overall result. As inputs, all the international students with a home team (in red) works out the trajectory, students receive lectures from industry environment as well as breakfast and

United Space School students during an excursion. [Daniël ten Bloemendal]

Ruimtevaart 2018 | 2 21 United Space School students in a space capsule. [Daniël ten Bloe- Hands on experience. [Daniël ten Bloemendal] mendal]

dinner throughout the programme. Dutch students students, but as the selection process has There are also plenty of cultural and I’ve been helping with the space school expanded, I’ve realised that even the se- evening activities to ensure appreciation each summer since I attended in 2002 lection process itself is a motivator for lo- of the international aspects of the pro- as a student. As of 2012, my husband cal students to dive into really cool topics. gramme. Students come from North Daniël and I have sponsored two Dutch I am continually impressed with the level and South America, Europe, Africa, Asia students to Texas each summer to join of work that comes out of high school and Australia (Oceania), so nearly the this exclusive programme. We originally students when they are both talented and entire globe is represented – except chose students from Enschede with the motivated. for the penguins! Halfway through the help of a local teacher, Benno Berendsen, programme a special culture fair takes who we were in touch with due to Daniël’s Competition place, where students from each country University of Twente connections. In re- This year, our first round of selection pro- cook a traditional dish and give a pres- cent years we’ve also had help expanding cesses involved an English language test, entation, usually with dancing, singing, our selection process from Techniekpact as well as a motivation letter and a pro- or other activities. Historically the Dutch Twente, who have provided the winning ject on launch base locations. Once the students have baked ‘appeltaart’ (apple students with plane tickets in addition finalists were chosen from each school, pie) and done the ‘klompendans’ (tradi- to our sponsorship of the academic pro- we gave an open-ended prompt asking tional dance with wooden clogs) as well gramme. This has allowed us to bring the where they would send an exploration as other Dutch games and traditions. As competition to a regional level here in mission, how it would work, and why the hosts, the local families also coordinate a The Netherlands, involving five techni- mission would be important. The answer special Texan line dancing workshop, and cal high schools, called ‘Technasia’. I’ve required an essay, a short video and the there’s a talent night at a local Tex-Mex always felt passionate about the experi- answering of questions from a jury. In restaurant later in the programme. ence this programme gives to high school order to have the best jury possible, we

The finalists of this year’s competition for Dutch Technasium students. The two winners in front will attend the 2018 edition of the United Space School in Texas. [Techniekpact Twente]

22 Ruimtevaart 2018 | 2 had Kelly Geelen, (ESA Systems Engi- neer for the BepiColombo mission), and Michel van Pelt, (Concurrent Design team leader at ESA ESTEC) helping to judge which exploration missions best met the requirements set out for the students. Out of 9 finalists, the panel of judges’ final selections were Elsa Roorda, who gave us a detailed description of her plans to mine water on the asteroid Bennu (https:// youtu.be/125TVRMSb3o) and Torben Aal- bers, who described a mission to Europa, where he wants to send a rover that can drill through ice and look for signs of life (https://youtu.be/ETOtD92SuaE). Each year that I have been involved in the jury during this selection, we have had an increasingly impressive set of candidates Students busy with their Mars mission simulation. [Daniël ten Bloemendal] from which to choose. While we cannot send all of our finalists, we hope that each A few examples of winning projects from mosphere from space, and a robotic arm of the rounds of projects they have com- past finalists include an idea to spin-in controlled with your mind! pleted on the way to the finale has helped air freshener technology to support To our two Dutch delegates, Elsa and them prepare for their university careers, astronauts’ psychological state onboard Torben: Godspeed! Welcome to what’s and helped inspire them to continue on a the International Space Station, an Earth becoming a tradition of great students STEM (Science, Technology, Engineering Observation application to reduce illegal from the Netherlands. We wish you an and Mathematics) path. deforestation by tracking gases in the at- amazing time in Texas!

advertentie

Down to earth Hoe kan de maatschappij profiteren van een onafhankelijke infrastructuur in de ruimte en de schat aan data die het ons oplevert? CGI bouwt met ESA en de Europese ruimtevaart industrie aan de grondsystemen en de beveiliging van deze ruimtevaartinfrastructuur. Tegelijkertijd slaat CGI de brug naar het gebruik van de data door gebruik te maken van de relaties en kennis in andere sectoren.

Voor ruimtevaartprojecten zoeken wij security architecten, medior software ontwikkelaars en AIV managers. Ben jij toe aan een nieuwe uitdaging? Kijk op werkenbijcgi.nl!

cginederland.nl/ruimtevaart Ruimtevaart 2018 | 2 23 Chelomey Space School

Tekst en foto’s: Jurriaan Brobbel Fotografie

Wie nietsvermoedend door de poort wandelt naar de 1 Raketmodellen in een klaslokaal. binnenplaats van de Chelomey International Space School in Baikonur heeft grote kans om door een raket beschoten 2 Kantine met muurschildering. te worden. Wekelijks worden hier tientallen modelraketten gelanceerd door de leerlingen van de school. De raketten, 3-6 Leerlingen werken aan schaalmodellen in de klas. gemaakt van plastic flessen en karton komen vaak niet hoger dan het dak van het drie verdiepingen tellende 7 Leerlingen in de gang. gebouw, maar dat kan het enthousiasme van de makers, de toekomstige generatie Russische en Kazachstaanse 8 Turbopump van een raketmotor. raketgeleerden, niet drukken. De Chelomey International Space School, vernoemd 9 Orlan kosmonautenpak in het museum van de school. naar de Russische ingenieur en wetenschapper Vladimir Nikolayevich Chelomey, werd in 1990 opgericht en biedt 10 Lancering van een raket op de binnenplaats. plaats aan ongeveer 700 leerlingen van 10 tot 15 jaar. Behalve lucht- en ruimtevaarttechniek kunnen ze ook kiezen voor de studierichtingen natuurkunde, scheikunde, wiskunde, en biologie. Na het behalen van een diploma en een eventuele vervolgstudie aan een universiteit in Rusland of Kazachstan zijn ze klaar voor de echte raketlanceringen die 40 kilometer verderop plaatsvinden in het Baikonur Cosmodrome. Chelomey Space School

Tekst en foto’s: Jurriaan Brobbel Fotografie

1 Raketmodellen in een klaslokaal.

2 Kantine met muurschildering.

3-6 Leerlingen werken aan schaalmodellen in de klas.

7 Leerlingen in de gang.

8 Turbopump van een raketmotor.

9 Orlan kosmonautenpak in het museum van de school.

10 Lancering van een raket op de binnenplaats. ESA astronaut Matthias Maurer on sea survival training in China

Andrew Jones

Matthias Maurer is a European Space Agency astronaut who has a Ph.D. in material science engineering. He joined ESA in 2010 as part of crew support and was part of the first delegation sent to China to establish contact with Chinese colleagues. Matthias was selected in the 2009 ESA astronaut class and officially appointed an ESA astronaut in January 2017. In August, he participated in sea survival training in China with Chinese astronauts.

Matthias Maurer, German ESA astronaut and material scientist, during spacewalk training in the Neutral Buoyancy Laboratory near NASA's John- son Space Center, in Houston, Texas, in April 2017 [ ESA–Stephane Corvaja, 2017]

26 Ruimtevaart 2018 | 2 ESA astronaut Matthias Maurer leaps from a Shenzhou capsule at Yantai, Shandong Province, in August 2017. [ESA–Stephane Corvaja]

atthias talked with us not had the similar training in the Soyuz centre in Yantai. Three other teams of over the phone, shortly capsule like my colleagues. But everyone astronauts also did this training before after he had returned from who has flown on the Soyuz and had the we were there, so in total there were 18 Shandong, China where sea survival training told me, well, it’s very astronauts trained. Mhe stayed for joint astronaut sea rescue cramped, it’s so tiny and hot inside and training with 16 Chinese astronauts in that’s the main challenge – to change first How did you and Sam Cristoforetti get August 2017. This interview discusses his into the winter clothing then into the rub- along as a team with your Chinese col- experiences and observations, his Chinese ber suit. So it’s the heat aspect, such as the leagues? colleagues and the possibilities for future risk of getting heat stroke, inside this tiny Within the Chinese astronaut family, it ESA-China cooperation. capsule that is a major risk. was a very warm-hearted welcome! It The Chinese Shenzhou capsule is actu- was incredible. So Samantha and I, we im- Could you talk us through the training ally much, much bigger than the Soyuz mediately felt we were part of one family. you just completed in China? capsule. So that it was much easier to We had breakfast together, we had lunch The training in China was sea survival change inside from the pressure suit into together, we had dinner together and in training. If you return from space, you can the rubber suit. And so, the heat problem between we trained together; and in the also land in the ocean, and this is similar to was also not as severe as I had expected evening we walked along the beach and the [Russian] Soyuz sea survival training. from what my colleagues told me about discussed things. So it was a really, really The capsule is put in the ocean with a crew the Soyuz training. Seasickness was also a nice feeling. of three on board. Inside the capsule, you risk that was talked about, but in the end And on a personal note, I believed this need to change from your pressure suit everyone mastered it without becoming cooperation would work without any into your sea survival suit, which is a rub- seasick. problems. The language barrier challenge ber suit. You also have some survival gear is just to be efficient and safe while doing that’s different to the Soyuz. Who were your colleagues while train- business. That is what I see as the main ob- You have two inflatable boats among ing off the coast of Shandong? stacle. I’m convinced that on the personal your rescue equipment, which you need We had in total nine astronauts in train- side and on the working level side, they to inflate when you get outside. And then ing during the two weeks that we were would make ideal, perfect partners for the you need to jump into the water and get there. My colleague and I, Samantha Cris- international community flying to space yourself on to the inflatable boats. Next toforetti, an Italian astronaut, were the because the Chinese are as interested in, step is to check that all your gear is ready. two Europeans. And then we had seven and as motivated to fly to space as our After this, you start using the GPS satellite Taikonauts, or Chinese astronauts. And American colleagues, or the Russian col- telephone and all the gear that you have in total we formed three teams of three leagues or the Japanese or the Canadians. on board, and hopefully you’re picked up. each. For example, Yang Liwei was among In this training, we trained for two pos- team one with Wang Yaping, the second Both you and Sam Cristoforetti were sibilities of being picked up from the sea. Chinese female astronaut and Zhang speaking Chinese very well in Chinese One was a huge sea rescue ship using a Xiaoguang. Team two was Liu Boming, television interviews. How long have basket to fish us out of the sea, and the Ye Guangfu and myself. And team three you and any other ESA astronauts second option was a helicopter rescue. was Liu Wang, Chen Dong and Samantha been learning the language? Cristoforetti. Well, we still need to improve. Language How was it to be in the capsule and per- They have obviously trained for sea sur- is still the main obstacle for future coop- form these tasks and procedures? vival before, but never on the open sea. eration. In 2012, Thomas Pesquet, my Well, actually it was easier than I expect- And so we were the first astronaut batch French astronaut colleague, and me, we ed. I have not flown to space, so I have to use a brand new sea survival training started learning Chinese. Samantha had

Ruimtevaart 2018 | 2 27 already started learning Chinese at university. And we are the only three European astronauts who are currently learning Chinese. We are looking forward to hopefully flying with the Chinese in the 2020s to the Chinese Space Station. Depending on how much time we have for other training or other activities, there are times when we learn a lot intensively and then there are times when we have less time. For example, Thomas was in space for half a year and obviously during that time and during the intensive training for his mission, he had little or no time to practise his Chinese.

Could you give an example of the language and the cultural challenges ESA astronaut Matthias Maurer joined Chinese colleagues Liu Boming and Ye Guangfu in Yantai, when you were cooperating with your China to take part in their sea survival training, on 19 August 2017. [ESA–Stephane Corvaja] Chinese counterparts? Whenever you have a procedure and it is because of the technical effort that they How significant do you think it is that written in Chinese characters and if it’s not put into this training – there was way ESA is now looking to increase coop- in your mother tongue, it slows you down more in there than you actually need. So, eration with China for the post-Inter- extremely. The risk of misunderstanding, for example, the helicopter and the huge national Space Station era? if you don’t know a Chinese character, is sea rescue ship, you could have done with Well, ESA recognises China as one of the much bigger than if you don’t understand a smaller vessel and a smaller helicopter, main players. China has independent ac- a word in the Latin or Cyrillic alphabet. I would say. Overall it was outstanding. It cess to space for humans. They will soon So reading Chinese and running written was according to international standards, have their own space station in low Earth procedures, for me, still seems like a big, definitely. orbit. And so, from my personal view, I big step. see them on the same level as the Rus- We hope that we will go to bilingual pro- What could be the next steps that the sians or NASA: an independent space cedures as we did for the ATV [Automated two sides could take? agency that can do everything they want Transfer Vehicle cargo spacecraft], for In 2013, when I was over in China with to do in space. So, if we bring the Chi- example, where we had the same proce- Thomas Pesquet and some European nese into the international community, dure on one page in English and one page management from ESA, we also looked then the international spacefaring com- in Russian. And so we hope that with the into their capsule and their simulator. We munity will profit from that, and we will cooperation of the Chinese, we will have performed docking and undocking, we become much stronger. If the next goal is important procedures on one page in talked about astronaut selection, about exploration, then we need to have all the Chinese and one page in English. When medical standards, and the first time that competencies that we can find around you have voice communication, you need we did real training was that year. But the globe. The ESA director-general to talk in the capsule with the crew, and the other stuff was also important to get strongly promotes the idea that when that went pretty well. I understood the to know how they work and how they do we fly to the Moon we should have the Chinese quite well and the Chinese under- their business and how we could poten- Chinese participating in this international stand English quite well. So in between tially work together in the future, where endeavour. using the two languages, this worked out. we see obstacles. Samantha and I are still at the mid-level of I believe it’s the language that has been What does ESA have to offer in this Chinese, so before we fly with the Chinese the main obstacle. So how would we do regard? obviously we will have to spend one or two operations in the future and how would ESA itself consists of 23 member states. years in China just to improve our Chinese. we talk? And will it be only Chinese that So every day we are facing this problem of we talk on the loops or will we have Euro- having different languages and different How big a step would you say this pean ground support personnel involved? cultural backgrounds, and we know how training was in spaceflight cooperation Could we have Chinese and English be- to handle this and how to work efficiently between ESA and China? ing used in parallel? These are the big together. So ESA itself is the perfect glue I would say it’s a massive step forward be- questions. But we’re looking for the way to build a link between the Chinese and cause for the very first time we have for- forward. I believe that the next step again the other international partners. ESA has eign astronauts in China. For them it was is on a management level where the a lot to offer the Chinese. We now have really, really important. This training was roadmap that is currently being worked much more than 2,000 astronaut days so well prepared. They described it in their on needs to be approved so that the next in space. We have vast experience on own press as feast-for-the-eyes training steps can be formally put together. the International Space Station and the

28 Ruimtevaart 2018 | 2 Matthias Maurer is the ESA's latest recruit to its astronaut corps, and he recently trained with Chinese colleagues. [ESA–Philippe Sebirot]

Chinese are currently in the phase where ESA astronaut Samantha Cristoforetti joined Chinese colleagues in Yantai, China to take part they are preparing their new station. And in their sea survival training, on 15 August 2017. [ESA–Stephane Corvaja] they have to switch from a single mission, short-duration concept like the space shuttle mission, to make a comparison, to the space station mode. So that is a huge, huge step, and ESA can help the Chinese to make this step.

If cooperation between ESA and China results in a joint flight to the Chinese Space Station in the 2020s, I suppose the material science section of the experiment module would be of particu- lar interest to you. Material science is what my heart speaks to, but it’s not only material science. I mean, I also have a background as a paramedic. I didn’t do military service, I did the civil service, so life science is of interest and after my studies, I worked in an international company that produces blood filters, so fluid physics is also a main point there. So I think I cover a lot of the research topics with my background from university and from practical experience, therefore the ISS and the Chinese Space Station would be definitely interesting.

When are you expecting personally to make your first spaceflight? I hope to be on the 2020 flight, which is the next European flight on the Russian Soyuz to the International Space Station not yet assigned. But obviously I’m not the only one who is wishing or hoping for the 2020 flight. So it might also slip to 2021 or 2022. Definitely, that is the timeframe that I believe I will be in space.

Ruimtevaart 2018 | 2 29 Warping harnesses voor extreem grote telescopen

Ludo Visser, Laura Gibson ten Bloemendal (S[&]T), Fred Kamphues (TMT),

Jan Nijenhuis, Remco den Breeje, Gert Witvoet (TNO)

Naarmate telescopen groter worden, wordt het steeds moeilijker om de spiegels uit één stuk glas te maken. Steeds vaker worden gesegmenteerde spiegels gebruikt. Dit wordt sinds 1977 gedaan voor telescopen op aarde en met de James Webb Space Telescope voor het eerst in de ruimte. Ook de nieuwste generatie extreem grote, aardse telescopen maken gebruik van gesegmenteerde spiegels en adaptieve optica. Elk spiegelsegment wordt ondersteund door “whiffletrees” waarin een “warping harness” periodieke correcties van de spiegelvorm realiseert. S[&]T heeft testsystemen geleverd om aan te tonen dat de warping harnesses voor beide telescopen voldoen aan de eisen.

Impressie van de nieuwe generatie telescopen: Thirty Meter Telescope. [TMT International Observatory]

30 Ruimtevaart 2018 | 2 etenschappers en ingeni- ropean Southern Observatory (ESO ELT) een ploeg te spannen). De aansturing van eurs proberen continu om [2] gebruikt zelfs 798 segmenten. Beide het warping harness compenseert voor de grenzen van optische vormen samen een nieuwe klasse van ex- veranderende factoren in de vervorming telescopen op aarde te treem grote telescopen die enkel mogelijk en is daarom essentieel voor het goed verleggen.W In principe kunnen met gro- zijn door het segmenteren van de primaire functioneren van de telescoop. De aan- tere spiegels betere telescopen gebouwd spiegel. Hoewel het concept simpel lijkt, sturing moet daarom uitgebreid getest worden, maar op een gegeven moment zijn er grote technische uitdagingen te en gevalideerd worden. S[&]T heeft voor worden zulke monolithische spiegels overwinnen om te zorgen dat zoveel zowel TMT als ESO ELT een control system onpraktisch vanwege de kosten, het ge- segmenten samen een uniform spiegelop- ontwikkeld om het testen en valideren wicht en de optische nauwkeurigheid (hoe pervlak vormen. van het warping harness te ondersteunen. groter de spiegel, hoe moeilijker het is Het ontwerp van zowel de TMT als de ESO De control systems zijn ontwikkeld om de deze foutloos te polijsten). In 1977 bedacht ELT voorziet in segmenten die individueel toegepaste krachten in real-time te kun- wijlen Jerry Nelson een ontwerp voor een vervangbaar zijn. Elk segment heeft een nen meten en regelen gedurende de tests. gesegmenteerde primaire spiegel. Dit set actuatoren waarmee het segment De systemen zijn gebruikt gedurende het ontwerp is toen succesvol gerealiseerd in gepositioneerd kan worden. Alle segmen- gehele ontwerp-, ontwikkelen testtraject de W.M. Keck telescopen op Hawaï. ten worden op een beweegbaar frame van de componenten en subsystemen van Het voordeel van een gesegmenteerde gemonteerd dat de spiegel als geheel naar de segmenten. spiegel is dat elk segment relatief klein de gewenste azimut- en elevatiehoeken kan zijn, waardoor de typische problemen draait. De drie actuatoren van het seg- Het warping harness van grote monolithische spiegels, zoals ment sturen de tip-tilt en piston positione- Het warping harness is een essentieel polijstonnauwkeurigheden en spiegelver- ring van het segment ten opzichte van dit onderdeel in het ontwerp van beide vorming door het eigen gewicht, voorko- frame. telescopen, omdat het de mogelijkheid men worden. De Keck telescopen zijn elk Daarnaast bevindt zich in de segmenton- biedt om restfouten in het golffront van 10 m in diameter en bestaan uit 36 kleinere dersteuning een warping harness waar- het opgevangen licht te corrigeren en zo hexagonale segmenten met een diameter mee het spiegelsegment vervormd kan de kwaliteit van de beelden te vergroten. van 1,8 m. Elke telescoop gebruikt 160 worden om zo kleine fouten (in de orde Restfouten kunnen ontstaan ten gevolge sensoren en 108 actuatoren om elk van de van enkele nanometers) in het gehele van polijsten, ion beam figuring (een soort segmenten heel precies te kunnen positio- spiegeloppervlak te corrigeren. Deze ver- van polijsten door middel van een ionen- neren en zo een continu spiegeloppervlak vorming wordt gerealiseerd door kleine bundel), montageafwijkingen en oriënta- te realiseren. actuatoren die een moment uitoefenen tie van de telescopen. Het is een integraal In principe kunnen eindeloos veel segmen- op een whiffletree (een vertakkende struc- onderdeel van de structuur die de spiegel ten gecombineerd worden tot willekeurig tuur ontworpen om krachten gelijkmatig ondersteunt en ontworpen om met grote grote telescopen. De Thitry Meter Tele- over het spiegelsegment te verdelen, nauwkeurigheid en betrouwbaarheid te scope (TMT) [1] gebruikt 492 segmenten. vernoemd naar de dissels die vroeger ge- blijven functioneren gedurende de ver- De Extremely Large Telescope van de Eu- bruikt werden om bijvoorbeeld ossen voor wachte levensduur van 30 (ESO ELT) tot 50

Impressie van de nieuwe generatie telescopen: Extremely Large Telescope. [ESO/L. Calçada/ACe Consortium]

Ruimtevaart 2018 | 2 31 Elk spiegelsegment van de ESO ELT-spiegel wordt ondersteund door steunpilaartjes en de whiffletree (groen); grote actuatoren (blauw) worden gebruikt om de tip-tilt en piston positionering van het spiegelsegment bij te sturen. Links: het ontwerp. Rechts: de realisatie. [TNO]

Door middel van bladveren wordt een moment uitgeoefend op de whiffletree, waardoor krachten op het spiegeloppervlak worden overgebracht en het oppervlak vervormt. Links: het TMT-ontwerp. [TMT International Observatory]. Rechts: ESO ELT gebruikt een iets andere configuratie van bladveren en actuatoren. [TNO]

(TMT) jaar. De spiegelsegmenten moeten de vervorming van de spiegel tijdens een gesloten regellus waarin de gemeten periodiek opnieuw gecoat worden. Dit waarnemingen, bijvoorbeeld ten gevolge kracht wordt geregeld naar het setpoint coaten gebeurt in een vacuüm en om te van de hoek van de telescoop ten opzichte door middel van een aanpassing van de voorkomen dat de segmenten gedemon- van de zwaartekracht of door variaties in positie van de actuator (stappenmotor). teerd moeten worden voor het coaten de temperatuur. Met behulp van het model van de spiegel moet het warping harness dus ook be- Een aantal bladveren, waarvan een kant is kan worden bepaald hoe de spiegel ver- stand zijn tegen een vacuüm. Daarnaast, bevestigd aan de whiffletree en de andere vormd moet worden om een gemeten vanwege het enorme aantal segmenten in kant aan een kleine actuator, worden ge- golffrontfout te corrigeren. De setpoints elke telescoop, moet het warping harness bruikt om een moment op de whiffletree worden vervolgens bepaald aan de hand goedkoop te fabriceren zijn. uit te oefenen. Deze krachten vervormen van het model van de spiegel en whif- Hoewel de ontwerpen van de spiegelseg- het spiegeloppervlak in stapjes van enkele fletree. Nadat de actuatoren het gewenste menten voor TMT en ESO ELT verschillen, nanometers tot maximaal een micrometer setpoint hebben bereikt worden ze door zijn ze gebaseerd op hetzelfde principe en kunnen worden gebruikt om de golf- middel van een self-locking mechanisme [3]. Het ontwerp voor ESO ELT is ontwik- frontfouten te corrigeren. Met behulp van vastgezet zodat ze uitgeschakeld kunnen keld door TNO [4]. Elk segment heeft een zeer nauwkeurige modellen van de spiegel worden zonder hun setpoint te verliezen. whiffletree die de spiegel ondersteunt en de whiffletree kan precies worden Op deze manier wordt voorkomen dat er door middel van dunne steunpilaartjes bepaald hoe een uitgeoefende kracht de onnodig vermogen verstookt wordt, dat en een centraal membraan, die bevestigd spiegel vervormt. lokaal de spiegel en lucht rondom de spie- zijn aan de achterzijde van de spiegel. De De bladveren zijn uitgerust met zeer nauw- gel kan opwarmen en zo de beeldkwaliteit steunpilaartjes ondersteunen de spiegel keurige en gekalibreerde krachtsensoren, verstoort. in de richting loodrecht op het spiegelop- zodat heel precies de juiste kracht op de Beide telescopen hebben honderden pervlak, terwijl het membraan de spiegel spiegel kan worden uitgeoefend met be- segmenten en duizenden actuatoren die in zijwaartse richting ondersteunt. De hulp van de actuatoren. De actuatoren zijn in real-time aangestuurd moeten worden. passieve ondersteuning die de whiffletree in staat om binnen enkele seconden het Dit zal uiteindelijk gedaan worden door en het membraan bieden, minimaliseert juiste setpoint te bereiken door middel van een gedistribueerd regelsysteem dat nog

32 Ruimtevaart 2018 | 2 Het control system past in een flight case zodat het eenvoudig ver- Functionele testen bij TMT in Pasadena, Californië, USA. [TMT In- voerd kan worden. [S[&]T/L. Visser] ternational Observatory/F. Kamphues]

Opstelling voor accelerated lifetime tests. Links: de opstelling. Rechts: de gehele opstelling wordt in een klimaatkamer geplaatst. [TMT Internati- onal Observatory/F. Kamphues]

in ontwikkeling is. In de tussentijd moe- tot wijzigingen in de software zelf. voorziet ook in de API, zodat parameters ten de ontwerpen van de segmenten wel De belangrijkste eisen voor het control eenvoudig gewijzigd, actuatoren aange- gevalideerd en getest worden. Hiervoor system waren: stuurd en sensorwaarden uitgelezen kun- heeft S[&]T een control system ontworpen • Closed-loop control voor elke individuele nen worden, dit alles in real-time. waarmee de krachtsensors uitgelezen actuator in het warping harness. In elk control system zit een computer en de actuatoren aangestuurd kunnen • Closed-loop control van alle actuatoren met een Linux besturingssysteem waarop worden gedurende de ontwerp-, ontwik- tegelijkertijd. de software is geïnstalleerd. Via deze kelings- en testtrajecten. • Een grafische interface die eenvoudig in computer kunnen geautomatiseerde tests gebruik is. aangestuurd worden, al dan niet vanaf een Control system • Een Application Programming Interface externe locatie via een netwerkverbinding. S[&]T ontwikkelt regelmatig control sys- (API) die het mogelijk maakt om testen Daarnaast is op de computer een grafische tems om de ontwikkeling van nieuwe tech- te automatiseren. interface beschikbaar, zodat een gebruiker nologieën in astronomie en ruimtevaart • Een draagbaar ontwerp, zodat het via dezelfde API van de softwarebiblio- te ondersteunen. Dit vereist een flexibele systeem in zijn geheel tussen diverse theek het warping harness kan aansturen. instelling en diepgaande kennis van het te testen fabricagelocaties vervoerd kan Hoewel de ontwerpen van TMT en ESO ELT regelen systeem, omdat het systeem zelf worden. conceptueel veel overeenkomsten tonen, vaak nog in ontwikkeling is en regelmatig Behalve de behuizing, die op maat ge- zijn de eisen en uiteindelijke realisaties aan veranderingen onderhevig is. S[&]T maakt is, zijn alle componenten in het verschillend. S[&]T heeft dit ondervangen heeft dit ondervangen door off-the-shelf control system commercieel verkrijgbaar, door de software modulair op te zetten, componenten te gebruiken en daarvoor zodat het systeem goedkoop blijft en zodat beide projecten bediend konden een generieke, flexibele softwareaanstu- eventuele defecten makkelijk opgevangen worden. De kern van de software was ring te ontwikkelen. Vrijwel alle parame- kunnen worden. gelijk voor de control systems voor beide ters van de software zijn eenvoudig te S[&]T heeft een softwarebibliotheek ont- projecten, omdat de gebruikte hardware wijzigen, waardoor wijzigingen in het ontwikkeld in Python die met motion control- gelijk was. Boven op deze kernfunctiona- werp van het warping harness niet leiden lers kan communiceren. Deze bibliotheek liteit zijn project-specifieke modules -ont

Ruimtevaart 2018 | 2 33 De binnenste structuur van de ESO ELT, waar de segmenten van de primaire spiegel goed te zien zijn. [ESO/Dorling Kindersley]

wikkeld die eenvoudig toegevoegd kun- doel van deze testen was om te verifiëren overeenkomt met de modellen. ESO ELT nen worden aan de softwarebibliotheek. dat alle elektrische en mechanische ver- en TMT hebben hiervoor beide een andere Ook de grafische interface is ontwikkeld bindingen in orde zijn en om parameters aanpak gekozen. TNO heeft voor ESO met behulp van bouwblokken, zodat de voor de regellussen goed in te stellen. De ELT een speciale opstelling ontwikkeld die interface voor beide projecten eenvoudig control systems waren ook hier van groot de krachten kan meten die op de spiegel opgebouwd kon worden aan de hand van nut, omdat de grafische interface het worden uitgeoefend door het warping har- de individuele wensen van elk project. mogelijk maakte om eenvoudig tijdens de ness. Deze testen hebben laten zien dat de De signaalversterkers, motion controllers, assemblage diverse functies op een intuï- gemeten krachten niet meer dan 0,06% de Linux computer en alle benodigde voe- tieve manier te testen. afwijken van de voorspelde waarden. dingen zijn gemonteerd in een op maat Om de betrouwbaarheid van het warping TMT heeft een 2D profielmeter gebruikt gemaakte behuizing die op zijn beurt weer harness ontwerp te testen hebben zowel om de daadwerkelijke deformatie van in een flight case is geplaatst. Hierdoor kan TMT als ESO de componenten van het de spiegel te kunnen meten met nano- het control system eenvoudig vervoerd warping harness onderworpen aan accele- meter nauwkeurigheid. Door middel worden. rated lifetime tests. In deze tests worden van eindige-elementen analyses is van de componenten versneld onderworpen tevoren berekend hoe het warping har- Verificatietesten aan het aantal setpoint veranderingen dat ness ingesteld moet worden zodat er een Omdat het warping harness invloed kan ze te verduren zullen krijgen tijdens de specifieke Zernike mode [5] gerealiseerd uitoefenen op de uiteindelijke optische beoogde levensduur. Deze testen worden wordt die gemeten kan worden door de prestatie van de telescopen, worden ze in een klimaatkamer uitgevoerd, zodat de 2D profielmeter. Om voldoende meetpun- onderworpen aan grondige testen. De temperatuur en vochtigheid van de lucht ten te realiseren voor de validatie van de control systems ontwikkeld door S[&]T gecontroleerd gevarieerd kan worden modellen moeten de verschillende Zernike hebben daarbij een cruciale rol vervuld. volgens profielen die verwacht kunnen modes meerdere malen gemeten worden. Om de gewenste nauwkeurigheid en be- worden op de uiteindelijke bouwlocatie. De API van het control system was hierbij trouwbaarheid van het warping harness te Op deze manier kan vastgesteld worden van groot nut, omdat deze het toestond kunnen halen, zijn veel kritieke onderdelen of de componenten bestand zijn tegen de metingen volledig te automatiseren, grondig getest voordat ze in het ontwerp slijtage en thermische stress. wat veel tijd bespaarde. Na analyse van geïntegreerd werden. In verschillende Voor deze tests worden de actuatoren, de meetdata bleek dat de gerealiseerde iteraties zijn de ontwerpen van diverse bladveren en krachtsensoren op een Zernike modes binnen 4% lagen van de componenten verfijnd en verbeterd voor- speciaal frame gemonteerd dat in de kli- modellen, wat een uitzonderlijk goed re- dat het eerste prototype van het complete maatkamer past. Tijdens de testen wordt sultaat was. segment is gebouwd. De vele testen die de API van het control system gebruikt om gedurende deze prototyping fase zijn de actuatoren automatisch aan te sturen Referenties gedaan waren mogelijk door de flexi- en te synchroniseren met de tempera- 1 Thirty Meter Telescope, www.tmt.org. bele inzetbaarheid van het control system, tuurprofielen van de klimaatkamer. Ook 2 ESO – The European ELT, www.eso.org/sci/facilities/eelt. waarmee veel en diverse testen in een kort kunnen door middel van de API de geme- 3 F. Kamphues, “30m diameter for 7 milli-arcsec tijdsbestek gedaan konden worden. ten krachten opgenomen worden in een resolution”, Mikroniek, 56 (6), pp. 10-15, 2016. Gedurende de assemblage van de eerste bestand voor latere analyse. 4 J. Heijmans et al., “Extremely large, highly accu- versies van het complete segment zijn Eén van de belangrijkste validatietesten rate”, Mikroniek, 56 (6), pp. 5-9, 2016. 5 en.wikipedia.org/wiki/Zernike_polynomials. diverse functionele testen uitgevoerd. Het is valideren dat de spiegeldeformatie

34 Ruimtevaart 2018 | 2 Door middel van de grafische interface kan het warping harness op een intuïtieve manier aangestuurd worden. [S[&]T]

Testopstelling voor 2D profielmetingen bij Coherent in San Pablo, De gemeten Zernike modes zaten binnen 4% van de modellen. Californië, USA. [TMT International Observatory/F. Kamphues] [TMT International Observatory/NASA/JPL/C. Nissly and M.Troy]

advertentie

TURN PIXELS INTO INSIGHTS Interpret change at scale with daily, global data

Planet is an integrated aerospace and data analytics company that operates history’s largest fleet of Earth-imaging satellites, collecting Rotterdam Port Activity i a massive amount of information about our changing planet. Planet 28.57% 13.3% 10.2% is driven by a mission to image the entire Earth every day, and make Last 7 days 30 days Q3 global change visible, accessible and actionable. No matter your industry or goal, better information means better decisions. Expected Tagged for Attention

go.planet.com/getintouch 20 www.planet.com Ruimtevaart 2018 | 2 35 0 La Coupole and Éperlecques The remains of the German A4/V2 launch bunkers

Michel van Pelt

The A4/V2 of World War II infamy was the world’s first operational large rocket, and the grandfather of all ballistic missiles and hence space launchers. While most launches of this rocket bomb eventually took place from The Hague and Hellendoorn in the Netherlands using mobile launch systems, the initial plan was to fire the missiles to London from gigantic bunkers near Calais. After an earlier trip to the development and production centres of the A4/V2 (see Ruimtevaart 2015-4, ‘Peenemünde and Mittelbau-Dora’), the author recently visited the two impressive V2 launch bunkers in the north of France, one of which has been converted into a WW II and spaceflight museum.

La Coupole. [Wikipedia/Clare Wilkinson]

36 Ruimtevaart 2018 | 2 The Éperlecques launch bunker. The extension in the middle would Model of the Éperlecques V2 storage, preparation and launch bun- have formed the base of the (never finished) launch control tower, ker in the La Coupole museum, showing what it would have looked while the rockets would have been railed out to the launch pads on like once finished. the (now closed) left and (never built) right side of the building.

Launch sites vocally maintained that space launch rational form to be launched by use of The A4/V2 rocket was developed in capability was foremost on their mind relatively inexpensive, highly mobile and Peenemünde and at the time presented when developing the A4 rocket, it is clear easy to conceal launch convoys featuring a staggering leap in technology: it could that the wartime requirements were spe- a combination of trailers and trucks, Hit- cover a distance of 320 km carrying a cifically for a self-propelled missile able to ler insisted on grandiose bunkers firing 1 metric ton warhead, and at the top of its drop a metric ton warhead on London. As tens of missiles on to London every day. trajectory reached an altitude of 88 km. such, Nazi propaganda minister Goebbels The first of these to be constructed was On its first successful flight the military named it the V2, with V for Vergeltung – the “Blockhaus d’Éperlecques”, the big- leader of the rocket programme declared: “Vengeance”; a means of retaliation for gest bunker in the North of France. But “This third day of October, 1942, is the the Allied bombings of German cities. The when this site was virtually bombed into first of a new era in transportation, that rocket was mass produced under horrible oblivion while still under construction, a of space travel.” Post-war A4 flights in conditions using slave labour at Mittel- new site was selected some 14 km further the US carrying scientific equipment even bau-Dora, a concentration camp where inland. Because of its shape, this new site reached altitudes of 160 km and provided more people died during construction of came to be known locally as “La Coupole”. the world with the first pictures taken the underground factory and then the V1 Also this site was severely damaged by from space. flying bombs and V2 missiles than were bomber planes, then overrun by the inva- While after the war the main members killed in Antwerp and London due to the ding Allies and therefore never finished, of the development team, among whom military deployment of these weapons. let alone put into operation. A4 technical leader and Saturn V moon While the Peenemünde army engineers Today these sites, which like the rockets rocket manager Wernher von Braun most advised the rocket in its military ope- themselves were for a large part built by

Plan of the Éperlecques bunker reconstructed after the war, with in Still very much visible today is the severe bomb damage to what light grey the planned storage, preparation and launch bunker and was to have been the railroad entry and storage area of the origi- in dark grey the eventually mostly finished LOX production facility. nally planned bunker at Éperlecques. [v2rocket.com]

Ruimtevaart 2018 | 2 37 The site was heavily bombed while still under construction, and actually on purpose while the concrete was setting so that the wet material was blown all over the site and then hardened into obstructing blobs that remain today. The damage was so extensive that it was decided to only finish the salvable part of the bunker in altered form as a LOX production and storage facility, in support of a new launch site at Wi- zernes (La Coupole) as well as for mobile launches from the area. For the continuing construction a new method was devised, whereby a 5-meters thick concrete roof was built first, then hydraulically jacked up in a series of steps while the walls were built under it. In this way the construction Although already closed when the Éper- site underneath would be continuously A look inside the unfinished rocket prepa- lecques bunker was re-constructed as a protected against Allied bombing. The ration room under the dome of La Cou- liquid oxygen factory during the war, one Allies however came back and used new pole. Platforms would have been built into semi-finished V2 egress tunnel can still the wall on the left to allow access to vari- be seen. The recent painting of a V2 in- Tallboy “earthquake” bombs that the ous areas of the vertically prepared rocket. dicates where the opening to the launch bunker’s roof had not been designed to The rock material on the right was not yet pad would have been. protect against. As a result the construc- removed when the site was abandoned. tion had to be discontinued even though slave labour, remain as historic monu- much of the facility had been completed. into the walls; angled patterns meant to ments to a horrible war and as important Today you can walk around the bunker and deflect the pressure waves from the laun- reminders of the dark origins of space even get inside, to marvel at this grandiose ches so they would not travel further into launch vehicle technology. Both are ac- folly. From the entrance building, which the bunker. cessible to the public. has a complete V2 engine on display, you A film shown inside links the V2 with the walk through a forest full of bomb craters space launches of following decades, but Blockhaus d’Éperlecques and various military hardware exhibits (in- the emphasis of the exhibits is on the war The Éperlecques bunker was designed cluding, somewhat out of place, a midget and the slave labour used to build the to accommodate over 100 missiles at a submarine) to reach the very impressive massive concrete bunker. time, prepare them for flight under highly structure suddenly rising up ahead. The controlled and protected conditions, and southern part you encounter first looks La Coupole to launch up to 36 of them every day. Roc- relatively intact, with the base of what After the plans for finishing the bunker kets produced at Mittelbau-Dora in Ger- would have been the launch control tower at Éperlecques as a launch base were many would come rolling into the bunker clearly distinguishable. A look at the top abandoned, a disused chalk quarry ne- on rail, to be stored until needed. The V2s however shows where a Tallboy bomb arby was chosen for the construction of a would then be raised into vertical position blew a sizeable chunk out of the roof. better protected V2 bunker. First a huge for final preparations including the fitting The severely damaged northern part concrete dome, 5 meters thick, 71 metres of the explosive warhead, various tests, remains as it was right after the first bomb in diameter and weighing 55,000 metric and fuelling with liquid oxygen and a mix- attack, with the two railroad tunnels large- tons, was built to provide protection, after ture of ethanol and water, plus hydrazine ly collapsed but still easily identifiable. On which the rock underneath was removed peroxide for running the turbopumps. the other side of the bunker you enter the to create a vast assembly hall and various Only when fully ready would a missile be main, mostly undamaged part passing a access and storage tunnels. Also this moved outside, to be fired from one of massive armoured door and then end up site was severely damaged by the new, two launch pads directly in front of the gi- right inside what was to have been the V2 powerful Tallboy bombs and abandoned gantic structure. Launch control would be preparation hall. Connected to this hall (to while still under construction. housed in a tower directly integrated into which intermediate floors have been ad- The structure now houses a sizeable mu- the bunker, overlooking the launch pads. ded after the decision to convert the site seum with emphasis on the V2, its space- Because long distance transportation of into a LOX factory) remains one of the exit flight origins and heritage on one side, the liquid oxygen (LOX) required for the halls that according to the original plans and on the other the impact of the Second rockets was inefficient due to high boil-off would have led to a launch platform. For World War on the north of France. From losses, and moreover because existing the LOX factory conversion the exit was the modern entrance building with plane- LOX production could not keep up with blocked by a wall, but a drawing of a full- tarium cinema you enter the underground the intended high launch rate, the bunker size V2 shows where the rockets would area via a tunnel that was originally meant was to house its own LOX factory and have been railed outside. Also visible to be the entrance for trains supplying storage tanks. are parts of the anti-blast chicanes built partially integrated V2 rockets. After

38 Ruimtevaart 2018 | 2 The entrance tunnel to La Coupole, through which V2 rockets were Reconstruction of the La Coupole site prepared by the British army meant to arrive by train. in 1944, showing what the launch preparation chamber and one of the two launch pads would have looked like once finished. taking an elevator up, you emerge under but which was really meant as an inter- in the late 1990’s, the V2 rocket on dis- the gigantic dome itself, where you can continental ballistic missile able to reach play was aimed upwards, like a rocket follow two museum circuits. The first one New York. Detailed scale models show reaching for the heavens. Nowadays it focusses on the V1 (flying bomb) and V2 what the La Coupole and Éperlecques hangs pointing down, emphasising its role weapons, following “in the footsteps of bunkers as well as some other V-weapon as a self-propelled bomb (the only V2 in Wernher von Braun, the German engineer sites would have looked like in full ope- the Netherlands is displayed in a similar behind the V2 rocket and Man’s first steps ration. Also very interesting is a real-size fashion at the National Military Museum). on the moon”, as the museum’s website model of the early German HW-2 liquid In this museum von Braun is heavily cri- indicates. The second circuit, “The North propellant rocket, developed by rocket ticised for his compliance with the Nazi of France in German hands”, examines pioneer Johannes Winkler. The space heri- regime and the horrible conditions under life in the area under German occupation: tage of the V2 is shown using scale models which his rocket was produced (of which the invasion, exodus, daily life, resistance, of various launchers, a full-scale mock-up recent research shows he was fully aware, collaboration and the liberation. of Sputnik, and a 22-minute movie titled as he visited Mittelbau-Dora on several The first circuit starts with a movie about “the conquest of space”. occasions). It lead me to also realise that the V2, the bunker and spaceflight. The Even though celebrating the V2’s space- all the V2’s that were modified and laun- exhibits encountered afterwards include flight legacy, the exhibition does put ched after the war in the US as well as an actual V2, an intact V2 engine as well an emphasis on the V2’s slave labour the USSR, and which thus directly helped as a damaged one from a prematurely production. Displayed in a dedicated initiate the space age, had been produ- crashed rocket, and explanations of the area are gruesome drawings of life at ced by seriously mistreated prisoners. working of this revolutionary engine. Mittelbau-Dora made by a slave labou- Something which was for decades easily Drawings show Peenemünde’s follow-on rer, sharply contrasting with the also overlooked in the US, where under Cold plans for the winged A9 and the far larger displayed German propaganda pictures War pressure von Braun and colleagues A9/A10 multistage rocket that von Braun showing the war-winning wonder weapon were warmly welcomed to continue their and consorts after the war advertised as being constructed by apparently healthy work. Even today many V2 and von Braun a major step towards an orbital launcher, prisoners. When I first visited La Coupole exhibits in US museums are rather am-

The La Coupole museum features a real V2 rocket. Real V2 rocket engine in La Coupole.

Ruimtevaart 2018 | 2 39 LAUNCH YOUR IDEA!

Can you come up with the best new way to use satellite navigation in everyday life?

Roll-out of the Apollo 14 launch stack from the Vehicle Assembly Building at Kennedy Space Center. [NASA] Models of the A4/V2 and several of its US and USSR successors at La Coupole. Submit your business idea before 31 July and win cash awards

bivalent on this point, hesitating to take at a moment’s notice, without the need that different from that of its ancestors at and the support you need to launch your idea. some of the shine off NASA history and for the elaborate preparation halls of the the Pas-de-Calais. the prestige of von Braun as the father bunkers in Pas-de-Calais. www.esnc.nl of the first US satellite launcher and the Space launchers however typically opt for Visiting the bunkers Saturn V moon rocket. higher performance, non-storable propel- Of the two sites the bunker at Éperlecques Exiting the museum, you go through the lants and require complex integration is the most impressive, mainly because it © OHB only partly excavated, octagonal rocket activities even before fuelling. Activities is completely out in the open, while most preparation chamber directly under the very similar to those that were envisioned of La Coupole is hidden underground. La dome. Finished, it would have been 41 to take place in the V2 bunkers nearly 75 Coupole has however more spaceflight metres in diameter and about 33 metres years ago. exhibits, including a complete V2. Both high (significantly higher than a V2, so Because of this, and likely also because are definitely worth a visit, whether you maybe the designers already had succes- some of the same Peenemünde engi- are interested in space, rocketry, WW II sors of the rocket in mind). One of the neers that advised on the design of the history, or just intrigued by the strong main walls, partly constructed, shows V2 bunkers later went to work for NASA, “James Bond secret villain lair” quality of the ridges where intermediate floors the Saturn V and Space Shuttle Vehicle the sites. La Coupole and Éperlecques can would have been built up the sides of the Assembly Building (VAB) shows several in principle be visited together in a single chamber to provide access to the upright striking similarities to La Coupole and the day, but considering the 3.5 hours drive rockets at various levels. A helpful anima- Éperlecques blockhaus. All three facilities from Leiden it is better to spread a visit tion shows how a V2 would have been were equipped for vertical integration, over a weekend; the area moreover has se- prepared in this chamber and then rolled the incorporation of payloads and testing veral other sites of interest, among which out to one of the two launch pads. of multiple launchers in parallel. Working a few related to the Atlantikwall. Details platforms surrounding the launchers at on the locations and opening hours can be Similarities to NASA’s VAB various heights and heavy cranes fitted found at: www.leblockhaus.com/en and Boost your business Not only the V2 itself, but also the two to the ceiling were features of all three www.lacoupole-france.co.uk. operational deployment philosophies sites. They also all had very tall doors developed during the war have left their through which mobile transporters could References: mark on the ballistic missiles and satellite move their cargo in vertical position to 1 Ramsey, Winston G., The V-weapons, After the with big data launchers that followed. one of two launch platforms. And each Battle magazine number 6, 1974. 2 V2rocket.com, The Blockhaus at Eperlecques, Deployment of relatively small tactical had its launch control facility directly www.v2rocket.com/start/deployment/ missiles and short-range ICBMs eventu- attached. The main obvious difference watten.html. from space ally followed the path of the V2 mobile is that the VAB only needs to provide 3 V2rocket.com, Wizernes V2 bunker, launchers, but with significantly simplified protection against the elements and not www.v2rocket.com/start/deployment/ wizernes.html. operations through the use of solid or against bomber strikes, which also meant 4 Neufeld, Michael J., Wernher von Braun, the storable liquid propellants. Such propel- that fuelling of the Saturn V did not have SS, and Concentration Camp Labor: Questions Submit your idea based on Earth Observation data lants also enabled larger intercontinental to take place inside the facility but could of Moral, Political, and Criminal Responsibility, missiles to be put in submarines or un- be done at the launch pad. Otherwise its German Studies Review Vol. 25, No. 1, February 2002. before 30 June and win cash awards, access to derground shelters, ever ready for launch function and design philosophy is not all satellite data, introductions to key industry players, and more! www.copernicus-masters.com 40 Ruimtevaart 2018 | 2 © USGS/ESA LAUNCH YOUR IDEA!

Can you come up with the best new way to use satellite navigation in everyday life?

Submit your business idea before 31 July and win cash awards and the support you need to launch your idea. www.esnc.nl

Boost your business with big data from space

Submit your idea based on Earth Observation data before 30 June and win cash awards, access to satellite data, introductions to key industry players, and more! www.copernicus-masters.com Ruimtevaart 2018 | 2 41 © USGS/ESA Ruimtevaartkroniek Marco van der List

Deze kroniek beschrijft de belangrijkste gebeurtenissen in bouwd in opdracht van respectievelijk het Deense ministerie van de ruimtevaart die hebben plaatsgevonden tussen 1 februari defensie en de ruimtevaartorganisatie ESA. 2018 en 18 april 2018. Tevens zijn alle lanceringen vermeld Cosine heeft de geminiaturiseerde hyperspectrale camera waarbij een of meerdere satellieten in een baan om de aarde Hyperscout voor GOMX-4B ontwikkeld. S&T heeft software of op weg naar verder in de ruimte gelegen bestemmingen voor Hyperscout gemaakt. zijn gebracht. Alle in deze kroniek vermelde tijden zijn in UTC (Coordinated 2 februari 2018 Universal Time). ISS bewoners Misurkin en Shkaplerov maken een ruimtewandeling vanuit de Russische luchtsluis Pirs. Hoofddoel is het installeren van 1 februari 2018 | 02:07 uur een nieuwe elektronicabox op de communicatieantenne Lira achter Draagraket: Soyuz-2.1a • Lanceerplaats: Vostochny op de Zvezda woonmodule. Om toegang tot de antenne te krijgen • Kanopus V-3 & V-4 • COSPAR: 2018-014A & -014B wordt deze over de achterste koppelpoort van de module gero- Russisch civiele aardobservatiesatellieten, gebouwd door teerd. De ruimtewandeling duurt langer als het terugroteren van NPP VNIIEM (massa 473 kg). In een zonsynchrone baan de antenne moeizamer verloopt dan gepland. Hierdoor vestigen (510 km x 511 km x 97,5°). Misurkin en Shkaplerov met 8 uur en 13 minuten een nieuw Russisch • S-Net-1 t/m -4 • COSPAR: 2018-014 duurrecord ruimtewandelen. Vier Duitse nanosatellieten (8 kg) van de Technische Universiteit Het wereldrecord staat op naam van Susan Helms en James Voss Berlijn om een autonoom communicerend netwerk tussen meer- die op 11 maart 2001 een ruimtewandeling van 8 uur en 56 minuten dere satellieten te demonstreren. maakten. • Lemur 2-74 t/m 2-77 • COSPAR: 2018-014 Vier Amerikaanse aardobservatie CubeSats van Spire. 3 februari 2018 | 05:03 uur • D-Star One v1.1 • COSPAR: 2018-014 Draagraket: SS-520 • Lanceerplaats: Uchinoura Duitse CubeSat van German Orbital Systems GmbH met een Tweede poging en eerste succesvolle vlucht om met de sondeer- communicatie-experiment. raket SS-520 een kleine kunstmaan te lanceren. Hiervoor is de tweetraps sondeerraket uitgerust met een extra derde trap. Met 2 februari 2018 | 07:51 uur Draagraket: Chang Zheng-2D • Lanceerplaats: Jiuquan • Zhangheng-1 • COSPAR: 2018-015A Chinese wetenschappelijke satelliet voor het onderzoek of veranderingen in de ionosfeer indicaties kunnen zijn voor aardbe- vingen (730 kg). Italië heeft een detector voor hoogenergetische deeltje bijgedragen aan de missie. In een zonsynchrone baan (500 km x 500 km x 98°). • ÑuSat-4 & -5 • COSPAR: 2018-015 Argentijnse commerciële aardobservatiesatellieten (37 kg). • FengMaNiu & Shaonian Xing • COSPAR: 2018-015 Twee Chinese educatieve CubeSats. • GOMX-4A & -4B • COSPAR: 2018-015 CubeSats van het Deense GOMSpace. GOMX-4A en -4B zijn ge-

De twee Kanopus satellieten samen met de secondaire ladingen op de Lancering van de Chang Zheng-2D met de aardbevingssatelliet Soyuz Fregat trap. [Roscosmos] Zhangheng-1. [Xinhua]

42 Ruimtevaart 2018 | 2 een lengte van 9,6 meter en een startgewicht van 2,9 ton is dit ’s 13 februari 2018 | 08:13 uur werelds lichtste draagraket voor satellietlanceringen. De SS-520 Draagraket: Soyuz-2.1a • Lanceerplaats: Baykonur kan maximaal 4 kg in een lage baan om de Aarde plaatsen. • Progress MS-8 • COSPAR: 2018-019A • TRICOM-1R • COSPAR: 2018-016A Russisch onbemand vrachtschip met voorraden voor het ISS. Japanse technologische CubeSat (3U) van de Universiteit van Twee dagen later koppelt de Progress aan de achterste koppel- Tokyo. In een 189 km x 2012 km x 30,9° baan. poort van de Zvezda woonmodule.

6 februari 2018 | 20:45 uur 16 februari 2018 Draagraket: Falcon Heavy • Lanceerplaats: Kennedy Space Center Vanuit de Amerikaanse luchtsluis Quest voeren ISS bewoners Van- Eerste vlucht van de Falcon Heavy raket die tot 60 ton in een lage de Hei en Kanai een 6 uur durende ruimtewandeling. Ze brengen baan om de Aarde kan plaatsen. De twee Side Boosters keren te- o.a. een van de eindmanipulatoren van de robotarm Canadarm-2 rug en maken succesvolle landingen op Cape Canaveral. De Core via de luchtsluis naar binnen. De eindmanipulator zal later met een Booster komt echter net naast het ponton in de Atlantische Oceaan Dragon capsule terug naar de Aarde gebracht worden voor een terecht en kan niet geborgen worden. grondige inspectie na bijna 17 jaar gebruikt te zijn in de ruimte. • Tesla Roadster • COSPAR: 2018-017A Ludieke actie van SpaceX CEO Elon Musk om zijn oude 2008 Tesla 20 februari 2018 Roadster als nuttige lading in te zetten bij de eerste testvlucht De ExoMars 2016 Trace Gas Orbiter, sinds 19 oktober 2016 in een van de Falcon Heavy. Achter het stuur van de rode cabrio zit een baan rond de rode planeet, voltooit het aerobraking deel van haar dummy mannequin genaamd Starman in een SpaceX ruimtepak. missie. In deze fase vloog de TGO elke omloop op ongeveer 100 km De tweede trap met de Tesla wordt in een elliptische heliocentri- boven het oppervlak door de bovenste lagen van de Martiaanse sche baan gebracht tussen de afstand Aarde-Zon en ruwweg de dampkring. Hierdoor heeft haar aanvankelijk elliptische omloop- planetoïdengordel. baan nu nagenoeg de gewenste cirkelvorm op 400 km hoogte Na de drie Apollo maanwagens is dit de vierde personenauto in bereikt. Vanaf maart begin de TGO aan de wetenschappelijke fase de ruimte. Tevens het eerste ruimtepak in een heliocentrische van haar missie. baan. 22 februari 2018 | 14:17 uur 12 februari 2018 | 05:03 uur Draagraket: Falcon-9 • Lanceerplaats: Vandenberg Draagraket: Chang Zheng-3B• Lanceerplaats: Xichang Er wordt geen poging gedaan om de eerste trap te bergen. Het be- • Beidou DW-28 & DW-29 • COSPAR: 2018-018A & -018B treft een Block-3 variant welke uitgefaseerd wordt. Wel wordt een Twee Chinese navigatiesatellieten. In een hoge aardbaan van de helften van de neuskap uit de oceaan geborgen. (21.500 km x 22.150 km x 55°) • PAZ • COSPAR: 2018-020A

Detailopname van de motoren van de eerste trap en de twee side boosters van de Falcon Heavy. [Spaceflight Insider / Ryan Chylinski]

Ruimtevaart 2018 | 2 43 Een grote wolk sneeuw stuift op als de Progress MS-8 vertrekt met nieuwe voorraden voor het ISS. [Roscosmos]

Zestien maanden na de aankomst bij Mars heeft de ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) d.m.v. luchtremmen haar baan cirkelvormig gemaakt, en zal vanaf maart 2018 met het wetenschappelijke programma beginnen. [ESA]

De ruimtetelescoop Hubble heeft gedurende 2 jaar het verdwijnen van De toegangsarm met de bekende White Room waardoor astronauten een grote storm op de verre planeet Neptunus vastgelegd. [NASA/ESA] vanaf 2021 het Orion ruimtevaartuig zullen betreden wordt aan de 100 meter hoge lanceertoren van de SLS raket bevestigd. [NASA]

44 Ruimtevaart 2018 | 2 De Soyuz MS-6 met drie ISS bewoners onder parachute, kort voor de landing en net na zonsopkomst in Kazachstan. [NASA]

Spaanse militair-civiele aardobservatiesatelliet met een X- 6 maart 2018 | 05:33 uur band SAR radarinstrument. Gebouwd door Airbus España Draagraket: Falcon-9 • Lanceerplaats: Canaveral met een massa van 1200 kg. In een zonsynchrone baan Door het slechte weer in de Atlantische Oceaan kan het landings- (501 km x 518 km x 97,5°). ponton niet uitvaren en wordt de eerste trap niet geborgen. • MicroSat-2a & -2b • COSPAR: 2018-020B & -020C • Hispasat 30W-6 • COSPAR: 2018-023A Twee Amerikaanse satellieten (massa 400 kg), gebouwd door Spaanse commerciële geostationaire communicatiesatelliet. De en eigendom van SpaceX, bedoeld voor het testen van diverse door Maxar SSL/MDA (voorheen Loral) gebouwde kunstmaan is communicatietechnologieën. Dit ten behoeve van het toekom- met 6092 kg de zwaarste lading tot dan toe die door de Falcon-9 stige communicatienetwerk Starlink dat uit 4425 satellieten zal in een geostationaire overgangsbaan is gebracht. bestaan. • PODSAT-1 • COSPAR: 2018-023B Amerikaanse technologische minisatelliet (90 kg) met een modu- 27 februari 2018 | 08:13 uur laire architectuur, van het Defense Advanced Research Projects Draagraket: H-2A • Lanceerplaats: Tanegashima Agency (DARPA). • IGS Optical-6 • COSPAR: 2018-021A Japanse militaire optische spionagesatelliet, wordt ook 9 maart 2018 | 17:10 uur gebruikt bij rampenbestrijding. In een zonsynchrone baan Draagraket: Soyuz ST-B • Lanceerplaats: Kourou (500 km x 500 km x 97,5°). • O3b-13, -14, -15 & -16 • COSPAR: 2018-024A, 024B, 024C & -24D 27 februari 2018 Commerciële communicatiesatellieten bedoeld voor ontwikke- De Soyuz MS-6, met aan boord de ruimtevaarders Misurkin, Vande lingslanden en geïsoleerde gebieden, waar geen breedband in- Hei en Acaba, ontkoppelt van de Poisk module van het ISS. Enkele ternettoegang beschikbaar is. In een 7825 km x 7825 km x 0° baan. uren later (het is dan al 28 februari) landt de Soyuz behouden op de Bradford heeft zonnesensoren en drukopnemers voor de O3b steppen van Kazachstan. Aan boord van het ISS beginnen Shkaple- satellieten geleverd. rov, Tingle en Kanai aan Expeditie-55. 17 maart 2018 | 07:10 uur 1 maart 2018 | 22:02 uur Draagraket: Chang Zheng-2D • Lanceerplaats: Jiuquan Draagraket: Atlas-5 • Lanceerplaats: Canaveral • Ludikancha Weixing-4 • COSPAR: 2018-025A • GOES-17 • COSPAR: 2018-022A Chinese militaire aardobservatiesatelliet. In een zonsynchrone Amerikaanse meteorologische geostationaire satelliet van het omloopbaan (490 km x 503 km x 97,3°). National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). Wordt na het bereiken van haar operationele geostationaire 21 maart 2018 | 17:44 uur positie op 137 graden Westerlengte, hernoemt naar GOES-S. De Draagraket: Soyuz-FG • Lanceerplaats: Baykonur 5192 kg kunstmaan is gebouwd door Lockheed Martin, en geba- • Soyuz MS-8 • COSPAR: 2018-026A seerd op haar A2100A platform dat ook voor communicatiesatel- Russisch bemand ruimteschip met aan boord Oleg Artemev (Rus- lieten gebruikt wordt. land), Rick Arnold (VS) en Drew Feustel (VS).

Ruimtevaart 2018 | 2 45 ISS bewoner Rick Arnold neemt een selfie tijdens zijn ruimtewandeling op 29 maart. [NASA]

23 maart 2018 • Iridium NEXT-41 t/m -50 • COSPAR: 2018-030A t/m -030J De Soyuz MS-8 koppelt met de Poisk module van het ISS. Amerikaanse commerciële communicatiesatellieten. De kunst- manen, elk met een massa van 800 kg, zijn gebouwd door Thales 29 maart 2018 Alenia Space en Orbital ATK. Uiteindelijk zullen de satellieten in ISS bewoners voeren een 6 uur durende ruimtewandeling uit vanuit een operationele baan op 780 km met een inclinatie van 86,7° de Amerikaanse Quest luchtsluis. Ze plaatsen enkele radioantennes geplaatst worden. op de Tranquility module en vervangen een HD-camera. Bradford heeft acht zonnesensoren aan elk van de satellieten geleverd. 29 maart 2018 | 11:26 uur Draagraket: GSLV Mk. 2 • Lanceerplaats: Satish Dhawan 31 maart 2018 • GSAT-6A • COSPAR: 2018-027A ISRO verliest het contact met de twee dagen eerder gelanceerde Indiase civiele geostationaire communicatiesatelliet, gebouwd GSAT-6A, kort voordat de satelliet haar geostationaire baan had door ISRO. moeten bereiken. Mogelijk wordt het probleem veroorzaakt door een defecte batterij aan boord van de satelliet. 29 maart 2018 | 17:38 uur Draagraket: Soyuz-2.1v • Lanceerplaats: Plesetsk 31 maart 2018 | 03:22 uur • Cosmos-2525 • COSPAR: 2018-028A Draagraket: Chang Zheng-4C • Lanceerplaats: Taiyuan Russische militaire experimentele aardobservatiesatelliet, ge- • Gaofen-2, -3 & -4 • COSPAR: 2018-031A t/m -031C bouwd door VNII Elektromekhaniki. In een zonsynchrone baan Chinese civiele aardobservatiesatellieten, elk met een massa van (315 km x 318 km x 96,6°). 805 kg. In een zonsynchrone baan (638 km x 642 km x 98,0°).

29 maart 2018 | 17:56 uur 2 april 2018 Draagraket: Chang Zheng-3B• Lanceerplaats: Xichang Het eerste experimentele Chinese ruimtelaboratorium Tiangong-1 • Beidou DW-30 & DW-31 • COSPAR: 2018-029A & -029B maakt een ongecontroleerde terugkeer en verbrandt in de atmo- Twee Chinese navigatiesatellieten. In een hoge aardbaan sfeer boven de zuidelijke Grote Oceaan. Tiangong-1 werd in 2011 (21.500 km x 22.500 km x 55°). gelanceerd en werd in 2012 en 2013 enkele weken bewoond door Chinese taikonauten. 30 maart 2018 | 14:13 uur Draagraket: Falcon-9 • Lanceerplaats: Vandenberg 2 april 2018 | 20:30 uur Volgens plan wordt de eerste trap niet geborgen. Draagraket: Falcon-9 • Lanceerplaats: Cape Canaveral

46 Ruimtevaart 2018 | 2 Artistieke impressie van de Amerikaanse technologische satelliet Ea- “One size fits all” – de standaard neuskap van de Falcon-9 raket is gle met een vijftal experimenten aan boord waarmee o.a. geostatio- met 13,5 meter net een maatje te groot voor de 1,5 meter hoge TESS naire satellieten geïnspecteerd kunnen worden. [Orbital ATK] satelliet. [NASA]

Volgens plan wordt de eerste trap niet geborgen. • IRNSS-1I • COSPAR: 2018-035A • Dragon CRS-14 • COSPAR: 2018-032A Indiase civiele navigatiesatelliet, in een geosynchrone baan met Amerikaans onbemand vrachtschip met voorraden voor het ISS. een inclinatie van 29°. Aan boord van de Dragon bevindt zich ook het RemoveDebris experiment dat door een Europees consortium in het kader van 14 april 2018 | 23:13 uur het Framework 7 programma van de Europese Unie ontwikkeld Draagraket: Atlas-5 • Lanceerplaats: Canaveral is. RemoveDebris zal later vanuit de Japanse experimentenlucht- • USA-283 • COSPAR: 2018-036A sluis enkele methoden testen om ruimteafval op te ruimen. Amerikaanse militaire geostationaire communicatiesatelliet, Aan boord van RemoveDebris bevinden zich koele gasgenera- ook bekend onder de naam Continuous Broadcast Augmenting toren van zowel TNO als CGG Technologies, terwijl CubeSat SATCOM (CBAS). deployers zijn aangeleverd door ISISpace. • Eagle • COSPAR: 2018-036B Amerikaanse militaire technologische satelliet. De door Orbital 4 april 2018 ATK gebouwde satellietbus ondersteunt tot vijf experimenten. Het vrachtschip Dragon CRS-14 arriveert bij het ISS en wordt door de • Mycroft • COSPAR: 2018-036C robotarm aan de nadir-poort van de Harmony module gekoppeld. Amerikaanse militaire experimentele satelliet. Mycroft (100 kg) wordt samen met de Eagle gelanceerd en zal later loskoppelen 5 april 2018 | 21:34 uur om inspectietechnieken van satellieten in de geostationaire baan Draagraket: Ariane-5ECA • Lanceerplaats: Kourou te demonstreren. • DSN-1/Superbird-8 • COSPAR: 2018-033A Japanse commerciële geostationaire communicatiesatelliet, 18 april 2018 | 22:12 uur gezamenlijk eigendom van DSN en Sky Perfect JSAT. De 5348 kg Draagraket: Proton-M • Lanceerplaats: Baykonur zware kunstmaan is gebouwd door NEC en MELCO. • Cosmos-2526 • COSPAR: 2018-037A • HYLAS-4 • COSPAR: 2018-033B Russische militaire geostationaire communicatiesatelliet. De Commerciële geostationaire communicatiesatelliet voor het door ISS Reshetnev gebouwde kunstmaan staat ook bekend Britse Avanti. De satelliet (4050 kg) is gebouwd door Orbital ATK, onder de naam Blagovest-12L. en gebaseerd op hun GEOStar-3 standaardplatform. Airbus NL en APP hebben respectievelijk het motorframe en 18 april 2018 | 22:51 uur de ontstekers van de eerste trap van de Ariane-5 gebouwd. Draagraket: Falcon-9 • Lanceerplaats: Canaveral De eerste trap maakt een succesvolle landing op een ponton in de 10 april 2018 | 04:25 uur Atlantische Oceaan. Draagraket: Chang Zheng-4C • Lanceerplaats: Jiuquan • TESS • COSPAR: 2018-038A • Yaogan 31-01-01, 31-01-02 & 31-01-03 • COSPAR: 2018-034A, Amerikaanse astronomische satelliet voor onderzoek aan exo- -034B & -034C planeten door middel van de transit-methode. De Transiting Chinese militaire elektronische afluistersatellieten. In een Exoplanet Survey Satellite (TESS) beschikt over vier groot- 1090 km x 1100 km x 63,4°. hoektelescopen met elk een beeldveld van 26° x 26°. Hiermee • Weina-1B • COSPAR: 2018-034D zal TESS gedurende twee jaar nagenoeg de gehele hemelbol Chinese nanosatelliet van het Shanghai Micro Satellite Enginee- afspeuren naar exoplaneten. De 365 kg zware satelliet wordt ring Center. in een zeer elliptische omloopbaan (249 km x 268.300 km x 30°) geplaatst. Later zal TESS door onder andere een passage langs 11 april 2018 | 18:34 uur de Maan in haar definitieve operationele baan geplaatst wor- Draagraket: PSLV-XL • Lanceerplaats: Satish Dhawan den.

Ruimtevaart 2018 | 2 47 De Nederlandse Vereniging voor Ruimtevaart (NVR) werd in 1951 opgericht met als doel belangstellenden te informeren over ruimteonderzoek en ruimtetechniek en hen met elkaar in contact te brengen. Nog altijd geldt:

De NVR stelt zich tot doel de kennis van en de belangstelling voor de ruimtevaart te bevorderen in de ruimste zin.

De NVR richt zich zowel op professioneel bij de ruimtevaart betrokkenen, studenten bij ruimtevaart-gerelateerde studierichtingen als ook op andere belangstellenden, en biedt haar leden en stakeholders een platform voor informatie, communicatie en activiteiten. De NVR representeert haar leden en streeft na een gerespecteerde partij te zijn in discussies over ruimtevaart met betrekking tot beleid, onderzoek, onderwijs en industrie, zowel in Nederlands kader als in internationaal verband. De NVR is daarom aangesloten bij de International Astronautical Federation. Ook gaat de NVR strategische allianties aan met zusterverenigingen en andere belanghebbenden. Leden van de NVR ontvangen regelmatig een Nieuwsbrief en mailings waarin georganiseerde activiteiten worden aangekondigd zoals lezingen en symposia. Alle leden ontvangen ook het blad “Ruimtevaart”. Hierin wordt hoofdzakelijk achtergrondinformatie gegeven over lopende en toekomstige ruimtevaartprojecten en over ontwikkelingen in ruimteonderzoek en ruimtetechnologie. Zo veel mogelijk wordt aandacht geschonken aan de Nederlandse inbreng daarbij. Het merendeel van de auteurs in “Ruimtevaart” is betrokken bij Nederlandse ruimtevaartactiviteiten als wetenschapper, technicus of gebruiker. Het lidmaatschap kost voor individuele leden € 35,00 per jaar. Voor individueel lidmaatschap en bedrijfslidmaatschap: zie website.