Het von Karman Instituut (VKI) in Sint-Genesius-Rode lanceert op 4 december een kleine satelliet, die in tegenstelling met voorgangers, heelhuids moet terug keren en de dampkring moet overleven. Als dit project lukt zal het een stap zijn in de richting van minder ruimteafval. Op zondag 24 november opent het von Karman Instituut zijn deuren voor het grote publiek en kan iedereen zijn geavanceerde wetenschappelijke installaties bewonderen. Sommige van deze installaties zijn uniek in België en zelfs in de wereld.
De lancering van deze "CubeSat" naar het Internationale Ruimtestation ISS is gepland voor 4 december, zodat het in de eerste maanden van 2020 in een baan om de aarde kan gebracht worden. Het concept van "CubeSats" of nano-satellieten werd eind jaren negentig bedacht door de Amerikaanse professor Robert J. Twiggs van de Morehead State University, in eerste instantie met als doelstelling het faciliteren van de toegang tot de ruimte voor universiteiten en onderzoeksinstellingen. Deze kubusvormige satellieten met een riblengte van 10 cm wegen minder dan 1,33 kg en gebruiken geminiaturiseerde elektronische onderdelen. Verschillende kubussen kunnen gecombineerd worden om meer ruimte en vermogen te bieden. Meer dan duizend van deze CubeSats zijn tot nu toe gelanceerd.
QARMAN maakte aanvankelijk deel uit van de QB50-constellatie van 36 CubeSats die in 2017 in een baan om de aarde werd gebracht. Dit is een missie onder leiding van het VKI in samenwerking met meer dan 50 professoren en 300 studenten, 50 universiteiten en onderzoeksinstellingen uit 23 landen en 5 continenten, voor een budget van 9 miljoen euro, gefinancierd door de Europese Unie.
Sommige QB50 CubeSats hebben al goede resultaten opgeleverd. Zo heeft de CubeSat InflateSail, ontworpen en gebouwd door het Surrey Space Centre, met succes de effectiviteit aangetoond van het gebruik van een zeil in de thermosfeer om de satellieten sneller terug te laten terugkeren en zo de duur van de missie te verminderen.
Een wereldpremière: de nano-satelliet QARMAN, een doelstelling van puinvrije ruimte
In tegenstelling tot een conventionele CubeSat die ontworpen is om volledig op te branden tijdens de terugkeer in de atmosfeer, is de QARMAN nano-satelliet (Qubesat for Aerothermodynamic Research and Measurements on AblatioN), waarvan het ontwerp in 2013 werd opgestart, juist ontworpen om een terugkeer in de dampkring te overleven.
Tijdens zijn doortocht door de dampkring zal het een aantal experimenten uitvoeren. Het hoofddoel van de missie is het nut van een CubeSat als atmosferisch terugkeervoertuig aan te tonen. De VKI-ingenieurs die verantwoordelijk waren voor dit project stonden voor veel problemen, zoals de communicatie tussen Qarman en de grond tijdens de terugkeer, en de thermische weerstand van verschillende materialen. Een dergelijke operatie is niet mogelijk zonder internationale samenwerking, met name met Italië voor een volledige validatietest in de "Scirocco" plasma windtunnel van het CIRA, met Frankrijk voor thermische conditietesten bij ISAE SUPAERO en met de Universiteit van Luik voor trillingstesten.
De lancering van QARMAN op 4 december is het begin van een tien maanden durend avontuur met belangrijke mijlpalen zoals de ontplooiing van de satelliet vanuit het ISS, de terugkeer in de atmosfeer, het verzamelen van gegevens en de verzending van informatie voor analyse.
"Met QARMAN willen we analyseren hoe puin uiteenvalt als het de atmosfeer weer binnenkomt. Het doel van dit onderzoek is nul ruimtepuin. Nu komt een deel van het puin dat door de dampkring valt op aarde terecht. Bij de terugkeer van een object is het van cruciaal belang om beter te begrijpen hoe het zal desintegreren om de hoeveelheid puin te verminderen. Daarom is QARMAN ontworpen om een terugkeer te overleven zodat er metingen kunnen genomen worden die ons in staat stelt om het proces van deze desintegratie beter te begrijpen. Hij heeft 18 minuten, de duur van de doorgang door de dampkring vanuit de ruimte, om alle nuttige gegevens op te halen", legt Amandine Denis, QARMAN-projectmanager bij VKI, uit.
Peter Grognard, General Manager van VKI, zei: "De VKI heeft een lange geschiedenis van wereldpremières met prachtige en in sommige gevallen, unieke installaties die hebben bijgedragen aan ruimteonderzoek. Vandaag is het een nano-satelliet die zich bezighoudt met het kritische vraagstuk van puin in de ruimte”.