De meesten van ons hebben de uitdrukking 'heet genoeg om eieren op het trottoir te koken' gehoord, maar hebben we echt nagedacht over wat voor soort technologie nodig zou zijn om een sonde naar Mercury te sturen? Wat voor soort tests zouden we moeten doen om ervoor te zorgen dat een ruimtevaartuig het soort temperaturen kan verdragen dat zich in een baan om de binnenplaneet bevindt? Er is meer voor nodig dan een magnetron in de hoogte om erachter te komen ...
Volgens het persbericht van ESA zijn de belangrijkste componenten van de door ESA geleide Mercury-mapper BepiColombo getest in een speciaal geüpgradede Europese ruimtesimulator. ESA's Large Space Simulator is nu de krachtigste ter wereld en de enige faciliteit die de helse omgeving van Mercury kan reproduceren voor een ruimtevaartuig op ware grootte. De Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO) heeft een gesimuleerde reis naar de binnenste planeet overleefd. Het achthoekige ruimtevaartuig, dat de bijdrage van Japan aan BepiColombo is, en het ESA-zonnescherm weerstonden temperaturen hoger dan 350 graden C. Erger dan een dag in augustus in Ohio!
Dit is een voorproefje van de dingen die komen gaan voor het ruimtevaartuig. BepiColombo zal het stralingsvermogen van een satelliet in een baan om de aarde volledig tien keer tegenkomen en om dit te simuleren moest de Large Space Simulator (LSS) in ESA's ESTEC-centrum in Nederland speciaal worden aangepast. Ingenieurs praten over de kracht van de zon in eenheden die de zonne-constante worden genoemd. Dit is hoeveel energie elke seconde wordt ontvangen door een vierkante meter ruimte op afstand van de baan van de aarde. “Voorheen was de LSS in staat om een of twee zonne-constante te simuleren. Nu is het opgewaardeerd tot tien zonneconstanten ”, zegt Jan van Casteren, ESA BepiColombo-projectmanager.
De verbeteringen zijn op twee manieren bereikt: de lampen van de simulatoren worden op hun maximale vermogen gebruikt en de spiegels die de straal focussen zijn aangepast. (Denk aan vergrootglas dat de zon concentreert. We hebben het allemaal gedaan!) In plaats van een parallelle lichtbundel van 6 m breed te produceren, concentreren ze het licht nu in een kegel van slechts 2,7 m in diameter wanneer het het ruimtevaartuig bereikt. Dit creëert een balk die zo fel is dat er een nieuwe lijkwade met een grotere koelcapaciteit moest worden geïnstalleerd om het licht dat het ruimtevaartuig miste te 'vangen' en om te voorkomen dat de kamerwanden opwarmden. BepiColombo bestaat uit losse modules. De MMO gaat de magnetische omgeving van Mercurius onderzoeken. Het wordt tijdens de zes jaar durende cruise naar Mercury koel gehouden door het zonnescherm. Dit zijn de twee modules die nu hun thermische tests hebben afgerond. “De zonneschermtest is geslaagd. Zijn functie om het MMO-ruimtevaartuig tijdens de cruisefase te beschermen, werd aangetoond ”, zegt Jan.
Eenmaal bij Mercurius wordt het grootste deel van de angstaanjagende hitte van de zon door speciale thermische dekens verhinderd om BepiColombo binnen te dringen. Ze bestaan uit meerdere lagen, waaronder een witte keramische buitenlaag en verschillende metalen lagen om zoveel mogelijk warmte terug de ruimte in te reflecteren. 'Met de tests konden we de prestaties van de thermische deken meten. Met de resultaten kunnen we enkele aanpassingen voorbereiden voor de tests van de Mercury Planetary Orbiter volgend jaar, ”zegt Jan.
Naast aanhoudende temperaturen van 350 graden C, zal ESA's Mercury Planetary Orbiter (MPO) gaan waar geen ruimtevaartuig ooit is geweest: in een lage elliptische baan rond Mercurius, tussen slechts 400 km en 1500 km boven het brandende oppervlak van de planeet. In die nabijheid is Mercurius erger dan een hete plaat op een fornuis, waardoor infrarode straling in de ruimte vrijkomt. De MPO zal hier dus naast de zonnewarmte mee te maken krijgen. De MPO begint haar tests in de LSS in de zomer.
Zomer? Wat een perfect seizoen om te beginnen!
