Je leest:

Ruimtevaart in het klein

Ruimtevaart in het klein

Gastcolumn door plasmafysicus Job Beckers

Auteur: | 17 juni 2011

Elke twee weken verschijnt op Kennislink een gastcolumn. De columnist is steeds een andere onderzoeker, die vanuit zijn of haar vakgebied schrijft over de wetenschap achter een gebeurtenis in de maatschappij of uit ons dagelijks leven. Deze week: Job Beckers over paraboolvluchten.

Ir. Job Beckers is plasmafysicus aan de Technische Universiteit Eindhoven (TU/e). Hier doet hij onderzoek naar complexe en stoffige plasma’s.

Begonnen als een stil gevecht tussen de VS en de toenmalige Sovjet-Unie laat ruimtevaart menig hart sneller kloppen. Het romantische plaatje werd helemaal compleet toen op 21 juli 1969 om 02:56:20 UTC Neil Alden Armstrong als eerste mens voet op de maan wist te zetten. Vanaf dit moment zou ruimtevaart steeds meer bij ons dagelijks leven worden betrokken en binnen enkele jaren zou elke wetenschapper zijn experimenten in de ruimte kunnen uitvoeren.

Dat dit plaatje slechts een illusie is, blijkt wanneer we teruggrijpen naar het kasboekje van de ruimtevaart. Los van de enorme ontwikkelingskosten (van bijvoorbeeld space shuttles en raketten), kost het namelijk een slordige twintigduizend euro om een gewicht van een kilo de ruimte in te lanceren (het zou dan 50% van het Nederlands bruto nationaal product kosten om met de 12.500 ton wegende CMS-detector van CERN experimenten te kunnen doen in het ISS). Kortom, ruimtevaart is duur. Te duur om op grote schaal wetenschappers te kunnen voorzien van een microzwaartekrachtomgeving.

Paraboolvluchten

Om wetenschappers toch de mogelijkheid te geven gewichtloos experimenten uit te voeren, organiseert de European Space Agency (ESA) sinds 1984 paraboolvluchten. Sinds 1997 doet ze dat in samenwerking met het Franse bedrijf Novespace in Bordeaux (Frankrijk), waar een omgebouwde Airbus A300 paraboolvormige banen beschrijft.

Een schematische weergave van de paraboolvormige baan die het omgebouwde vliegtuig aflegt.

Het paraboolvormige traject dat dit vliegtuig beschrijft, bestaat grofweg uit drie delen. In het eerste deel trekt het vliegtuig op (de ‘pull-up’-fase). Tijdens deze fase is het zwaartekrachtniveau aan boord van het vliegtuig ongeveer twee maal het normale niveau op aarde.

De omgebouwde Airbus, Zero-G gedoopt, maakt paraboolvluchten in de buurt van het Franse Bordeaux.
Novespace

Wanneer het vliegtuig onder een hoek van 47° met de horizon vliegt, wordt het motorvermogen zo gereduceerd dat hierna slechts de luchtwrijving van het vliegtuig wordt overwonnen.

Vanaf dit moment beschrijft het vliegtuig een paraboolvormig traject (als een voetbal die onder een hoek van 47° wordt weggeschopt) en verkeert het in vrije val. Gedurende 20 seconden ondervinden apparatuur en mensen in het vliegtuig geen zwaartekracht en kunnen experimenten onder deze unieke condities worden uitgevoerd.

Tenslotte, om een te harde landing te voorkomen, wordt onder ervaring van wederom bijna twee maal de zwaartekracht de neus van het vliegtuig weer horizontaal opgetrokken (de ‘pull-out’-fase).

Technisch en maatschappelijk nut

Vaak zijn de geldbedragen die worden geïnvesteerd in ruimtevaart en microzwaartekrachtsonderzoek niet specifiek te rechtvaardigen in de zin van nuttige toepassingen waar de hele maatschappij iets aan heeft. Toch blijkt uit de lange lijst met ontdekkingen en ontwikkelingen uit de ruimtevaart, dat de maatschappij wel degelijk baat heeft bij deze activiteiten. Denk hierbij aan: koolstofvezels waaruit onder andere tennisrackets worden gemaakt, zonnepanelen, luchtkussens in Nike-sportschoenen, babymaaltijden, satelliettelevisie, navigatiesystemen, anti-aanbaklagen, professionele zwempakken, enzovoort.

Onderzoek in microzwaartekracht: ruimtevaart in het klein.

Kortom, paraboolvluchten bieden wetenschappers, tegen relatief lage investering, volop de mogelijkheid om bij zwaartekrachtloosheid experimenten te doen en zo bij te dragen aan de ontwikkeling van misschien wel een zwevende toekomst. Een soort ruimtevaart in het klein.

Zie ook:

Lees meer over ruimtevaart op Kennislink:

Oeps: Onbekende tag `feed’ met attributen {"url"=>"https://www.nemokennislink.nl/kernwoorden/ruimtevaart.atom", “max”=>"7", “detail”=>"minder"}

Dit artikel is een publicatie van Kennislink (gastcolumnist).
© Kennislink (gastcolumnist), alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 17 juni 2011

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.