Doe eens een experiment in de ruimte

De ruimtevaart, het blijft een immer interessant terrein van de moderne wetenschap en technologie. We worden tegenwoordig om de oren geslaan met nieuws van Donald Trumps Space Force of van het zoveelste nieuwe vliegende speeltje van die ene Elon Musk. Maar ook aan de KU Leuven wordt er deelgenomen aan het ruimteverhaal, zij het op minder grote schaal.

Het FLORENCE team, een team van ingenieursstudenten en doctorandi, begeleid door professor Maria Rosaria Vetrano, werkt in Arenberg aan het REXUS/BEXUS project, dat staat voor Rocket/Balloon EXperiments for University Students. Dit gebeurt in samenwerking met de Duitse, Zweedse en Europese ruimtevaartagentschappen (respectievelijk DLR, SNSA en ESA), en ze mogen zich het eerste Belgische team op het REXUS project noemen. FLORENCE staat voor FLOw boiling REgime iN microgravity Conditions Experiment, een afkorting die we minstens punten voor originaliteit kunnen geven. Maar wat is het precies? Margot Nijs, projectcoördinator van het team, legt uit.

See you later, space cowboy

‘Het FLORENCE project probeert de kookeigenschappen van koelvloeistoffen in raketmotoren te simuleren wanneer raketten in een zone komen van lage gravitatie. Wij mogen een module ontwerpen van een raket waarin we ons eigen experiment kunnen uitvoeren. Zo kunnen we onderzoek doen naar de eigenschappen van koelvloeistoffen in raketmotoren en kunnen we die zo optimaliseren naar de toekomst toe.’

Zelf bouwt het team dus geen raket, maar ontwerpt het een eigen module ervan waarin de studenten dan twee à drie minuten kunnen experimenteren in micro-graviteit. De raket zelf is een kleine zes meter lang, heeft een doorsnede van 35 centimeter en kan tot 90 kilometer hoog vliegen. Niet meteen de space shuttle die we misschien voor ogen hadden, maar we hebben nu eenmaal niet allemaal hetzelfde budget als NASA.

Volgens Nijs zit de grootste moeilijkheid in de restricties van de raket. ‘De raket kan in totaal zo’n 40 kilogram aan experimenten meenemen, wat moet verdeeld worden over vier teams. Ook de afmetingen van de module moeten perfect kloppen en we moeten het volledige experiment in zo’n kleine ruimte krijgen. Voor elke kilogram die we extra meenemen, kan de raket een halve kilometer minder hoog vliegen. Dat zorgt er wel voor dat we voorzichtig omspringen met batterijen en andere zware materialen.’ Er bestaan nog andere, eenvoudigere manieren waarin microzwaartekracht kan behaald worden, zoals drop towers en paraboolvluchten, maar die experimenten kunnen typisch niet langer dan 20 seconden uitgevoerd worden.

Het project heeft meer dan het hypergespecialeerde onderzoek van raketmotoren als toepassing. Met de kennis die hier wordt opgedaan, kan er in de toekomst meer te weten gekomen worden over onder meer elektronica in space shuttles. Ook is het een stap in de richting van het commercialiseren van de ruimtevaart, met de maan of Mars als bestemming. We zien Musk al ergens van achter een hoekje gluren.

Het team heeft nog tijd tot eind 2019 om hun experiment vertrekkensklaar te maken en stijgt in maart 2020 op vanaf het Esrange Space Center in het Zweedse Kiruna. Het wordt afwachten wat het experiment met zich meebrengt.

Wie gebeten is door het experiment en meer wil weten, kan hieronder terecht bij een filmpje gemaakt door het team zelf, dat uitlegt hoe de koelkanalen van een raket eruitzien.