Ruimtevaart in 2011

(Dit bericht werd oorspronkelijk gepubliceerd op de In het diepe blog op Vkblog op 31 december 2010)

Ruimtevaart in 2011 Een nieuw jaar, een nieuwe vooruitblik. Nog steeds vliegt de space shuttle, mede dankzij uitstel van missies die dit jaar zouden vliegen. En er staan een paar lanceringen van andere boeiende missies op de planning. Zoals het Mars Science Laboratory, een Mars-rover ter grootte van een kleine personenauto, waarmee NASA op zoek gaat naar leven op Mars. En Phobos-Grunt, een Russische missie die een monster moet gaan nemen van de Mars-maan Phobos en dat terugbrengen naar Aarde. En we gaan weer naar Jupiter met een NASA missie genaamd Juno.

Bemande ruimtevaart

Het shuttle tijdperk is nog niet voorbij
Vijf missies waren er gepland in 2010, maar in de tweede helft van het jaar kwam er niets van het shuttle programma terecht. STS-133 had goede kans om in november gelanceerd te worden, maar het is waarschijnlijk maar beter dat dat niet gelukt is, want in de brandstoftank zijn diverse scheuren gevonden. Dat kwam aan het licht bij tank-tests en dat betekende extra onderzoek en daarna terugrollen van de shuttle naar het assemlagegebouw (Vehicle Assembly Building). De vlucht zal nu niet eerder dan 3 februari gelanceerd worden.


De shuttle Discovery is weer teruggereden naar het Vehicle Assembly Building.

STS-133 is een beetje creatieve missie van NASA. Toen de missie nog als laatste gepland was, heeft men gebrainstormd hoe zij op deze laatste vlucht zoveel mogelijk mee kon nemen naar ISS. Sowieso brengt de shuttle Discovery het vierde ExPRESS palet mee, een platform voor experimenten en reserveonderdelen die ISS in de rest van zijn carriére nodig heeft. Ook gaat een extra bewoonbare module mee, Leonardo. Modules als Leonardo werden ingezet voor logistiek, maar nu heeft NASA de buitenkant beter bestand gemaakt tegen micrometeorieten en het wordt nu een permanente module. Dat is handig voor extra opslag.


De Leonardo module is al zeven keer eerder in de ruimte geweest. Na missies STS-133 is het een permanente module van ISS.

Verder gaat mee Robonaut 2, een robottorso met twee armen en een "hoofd" met camera's. Robonaut is niet echt in staat om als een volwaardig astronaut mee te draaien. Hij kan vooralsnog vooral dingen van astronauten aanpakken en aangeven.

STS-134, de laatste vlucht van de shuttle Endeavour, moet een instrument mee brengen naar ISS dat eigenlijk al geschrapt was: de Alpha Magnetic Spectrometer. Met dit apparaat hopen wetenschappers donkere materie en antimaterie in het heelal te detecteren. Om de deadline van het pensioeneren van de shuttle te halen kon AMS-02 (AMS-01 was een test in 1998 op shuttlemissie STS-91) aanvankelijk niet meer gelanceerd worden. Dit was echter zo'n speciaal experiment, dat vele wetenschappers en geïnteresseerden vroegen om AMS-02 toch te lanceren. Aan die oproep werd in 2008 gehoor gegeven. "Maar waarom", zul je je afvragen, "moet zo'n ding aan een bemand ruimtestation hangen?" De reden is dat de AMS-02 nogal grote energie-behoeften heeft en dat ISS met zijn enorme zonnepanelen daarin kan voldoen. STS-134 brengt trouwens ook een extra ExPRESS pallet voor reserve-onderdelen en experimenten.


De Alpha Magnetic Spectrometer.

[update] Bijna vergeten: Er is nog een shuttlemissie die op de planning staat. Het zou een extra logistieke missie worden om ISS nog voor een laatste keer te bevoorraden. Het budget voor deze missie, STS-135, is nog niet helemaal rond. STS-135 zou met de shuttle Atlantis gaan vliegen. Er zullen maar vier astronauten mee gaan en als lading gaat dan een logistieke module (Rafaello) mee. Voorlopig staat STS-135 gepland in juni. En dat moet dan echt de aller-aller-laatste shuttle missie zijn. En voorlopig ook de laatste bemande Amerikaanse missie.

Russische missies
Vier Russische Sojoez-ruimteschepen zullen de bemanning van ISS afwisselen. In december 2011 wordt de Nederlandse astronaut André Kuipers weer gelanceerd. Dit keer mag hij zes maanden in de ruimte blijven. Dus hij komt pas tegen juni 2012 weer op vaste grond.

Rond ISS
Als ondersteuning van ISS worden Russische, Europese en Japanse vrachtschepen gestuurd. Japan stuurt haar HTV-2 en Europa stuurt haar ATV Johannes Kepler. Beide vrachtschepen zullen de nodige experimentenrekken en voorraad meenemen naar ISS. En uiteraard wordt ook gebruik gemaakt van de diensten van de Russische Progress.

2011 wordt echter ook het jaar waarin commerciële bevoorrading getest gaat worden. Het Dragon bevoorradingsschip van SpaceX werd in december 2010 succesvol gelanceerd en zonder problemen teruggebracht naar de Aarde. In april moet de Dragon C2 een rendezvous gaan uitvoeren met ISS en juni moet de Dragon C3 ISS daadwerkelijk gaan bevoorraden. Vooralsnog loopt alles op rolletjes voor SpaceX. Laten we hopen dat ze het zo houden.


Het Dragon voorraadschip is voor de NASA een welkome concurent voor de Russische Progress.

Ook het bedrijf Orbital Sciences heeft tests van haar eigen vrachtvoertuig, de Cygnus-1, gepland.

China
Het is een tijd stil geweest rond de Chinese bemande ruimtevaart. In 2011 gaat daar verandering in komen. China wil een eigen ruimtestation Tiangong 1 lanceren. Tiangong 1 betekent "Hemels paleis" (sinds ik het boek "Packing for Mars" van Mary Roach gelezen heb weet ik dat dit soort eenmoduuls ruimtestations niet echt hemels zijn, maar dit terzijde). Daarna moet de onbemande Shenzhou 8 er aan koppelen. Als dat gelukt is volgen de bemande Shenzhou 9 en Shenzhou 10. Het ruimtestation zal ongeveer 2 jaar operationeel zijn.


Het Tiangong-1 ruimtestation.

In en rond het zonnestelsel
Drie missies gaan in 2011 bij hun doel aankomen. De Stardust satelliet is ingezet voor een bezoek van een tweede komeet. Ditmaal is het de komeet Tempel-1 op 15 februari. Het is de komeet waar in 2005 de Deep Impact missie op insloeg. Interessant zal zijn om te zien wat er in zes jaar veranderd is. Op 18 maart moet de NASA missie MESSENGER in een baan rond Mercurius komen. Het zal de eerste satelliet zijn die in een baan rond die planeet komt. Het meest spannende wordt de rendezvous van de Dawn missie bij de asteroïde Vesta. Deze vierde grootste asteroïde is nog nooit van dichtbij bekeken.


Mercurius lijkt op de Maan. MESSENGER liet bij eerdere flyby's zien dat Mercurius een paar enorme inslagen moet hebben gehad. Dit was een impactbassin van zo'n inslag.

Op 5 augustus is de lancering van de Jupiter-missie Juno gepland. Juno zal in een grote baan rond Jupiter onderzoek doen aan het zwaartekrachtveld, het magnetisch veld en de magnetosfeer van de polen. Het doel is om "het Jupiter systeem" en het ontstaan van Jupiter beter te begrijpen. Verwacht van deze missie geen close-ups van de manen van Jupiter. Juno heeft wel een kleine camera waarmee het naar de wolkenbanden gaat kijken.


Juno zal in een grote baan rond Jupiter draaien, ver van alle interessante manen. Voor missies naar Jupiter's manen moeten we wachten op de Europa Jupiter System Mission in 2020 (mits budget)

2011 is ook een "Mars-jaar", dat wil zeggen dat het rond november weer gunstig is (qua brandstof) om naar Mars te lanceren. Dit jaar willen de NASA, Rusland en China naar de rode planeet. China lift mee met de Russen.

NASA gaat weer een Mars-rover sturen: het Mars Science Laboratory. Dit keer wordt alles ingezet op één rover, de Curiosity genaamd. Deze complexe missie is de afgelopen jaren aardig over haar budget gegaan. Maar hopelijk blijkt het resultaat straks het helemaal waard. Want gingen de voorgangers, de rovers Spirit en Opportunity, op zoek naar water, Curiosity gaat voor de hoofdprijs. Het moet de vraag beantwoorden of er leven op Mars geweest is en of dat leven eventueel nog steeds aanwezig is. Daarvoor heeft het een compact laboratorium aan boord.


Het Mars Science Laboratory, ofwel Curiosity.

Om een succes te worden moet Curiosity wel in augustus 2012 een riskante landing overleven. Een 16 meter brede en 50 meter lange parachute moet de rover eerst afremmen tot Mach 2 (twee keer de snelheid van het geluid op Aarde). Dan worden 8 raketmotoren ontstoken en tenslotte zal de rover hangen aan iets dat een "Sky Crane" wordt genoemd. De Sky Crane moet de rover zeven meter boven het oppervlak tot stilstand brengen en dan loslaten, iets dat nooit eerder geprobeerd is. NASA zweert dat ze deze procedure door en door getest heeft. Dus later niet zeuren dat iemand feet en meters door elkaar gehaald heeft.


Op deze wijze moet Curiosity gaan landen op Mars. Het platform erboven heet de Sky Crane. De Sky Crane moet Curiosity niet alleen doen afremmen, maar het moet ook vooral naast de rover op het oppervlak komen, niet erop.

De Russen hebben eveneens een ambitieuze missie: Fobos-Grunt (losjes vertaald: Phobos-bodem). Het is de eerste Russische interplanetaire missie sinds 1996, toen Mars-maan Phobos ook al een doelwit was, maar dat mislukte toen. Fobos-Grunt moet gaan landen op Phobos, een monster gaan nemen en dat in augustus 2014 mee terugnemen naar Aarde. Het doelwit Phobos heeft een voordeel: de zwaartekracht is erg laag, dus het kost weinig brandstof om te landen en op te stijgen. Voor Fobos-Grunt landt, zal het eerst onderzoek doen aan Mars.

China lift mee met Fobos-Grunt met haar eigen Mars-satelliet, de Yinghuo 1 (vertaling: vuurvliegje). Yinghuo 1 moet zich losmaken van het Russische moederschip en dan terechtkomen in een baan van 800x80000 kilometer. De satelliet zal onderzoek doen naar ionen die aan de Mars-atmosfeer ontsnappen. Mars is niet goed in staat haar atmosfeer vast te houden en wetenschappers willen graag weten in welke mate stoffen aan de atmosfeer ontsnappen.


Een model van Fobos-Grunt. De rode bol bovenop is de capsule die met een monster veilig op Aarde moet komen.

Satellieten
Astronomie
Rond astronomie is het nogal stilletjes in de ruimtevaart. Er is een Japanse nanosatelliet genaamd Nano-JASMINE, waarmee metingen aan posities en afstanden van sterren zullen worden gedaan (astrometrie). De satelliet moet in augustus gelanceerd worden vanaf de lanceerbasis Alcantara in Brazilië op een Russische Tsyklon-4 raket. De Europese astrometrie missie Gaia zou ook dit jaar worden gelanceerd, maar deze is uitgesteld tot november 2012.


De Nano-JASMINE.

Rusland heeft de RadioAstron missie op de planning, een radiotelescoop van 10 meter doorsnede. Je hoort weinig over RadioAstron, maar er is al enkele jaren aan gewerkt. De satelliet zal in samenwerking met radiotelescopen op Aarde interferometer observaties doen. RadioAstron zal door een Zenit 2SB raket in een baan gelanceerd worden met een hoogste punt (apogeum) van 350.000 kilometer. Dat is op driekwart van de afstand van de Maan.


De RadioAstron is een Russische satelliet ten behoeve van radioastronomie.

Aardobservatie en klimatologie
Op 23 februari moet de klimatologische satelliet Glory gelanceerd worden. Glory is een satelliet van NASA die over twee factoren in het klimaat meer gegevens moet verzamelen: de distributie van aerosolen in de atmosfeer en de straling van de zon. Glory moet de samenstelling van de aerosolen achterhalen en gaan kijken naar de totale hoeveelheid straling die van de zon komt en de hoeveelheid straling die de Aarde daarvan reflecteert. De lancering is gepland op 22 november.

Opmerkelijk is dat er met de Glory een replica van de Explorer-1 satelliet meegaat. De Explorer-1 [PRIME] zou eigenlijk drie jaar geleden gelanceerd moeten worden om te herinneren dat het vijftig jaar geleden was dat America's eerste satelliet gelanceerd werd. De raket waarop deze satellieten gelanceerd worden, is de Taurus-XL. Vorige keer mislukte de lancering van zo'n raket en ging het Orbiting Carbon Observatory verloren.


Glory, zoals deze straks in zijn baan rond de Aarde moet draaien.

Raketten
Opnieuw maak ik er melding van dat de Vega raket "in het komende jaar" vanaf de lanceerbasis Kourou voor het eerst gelanceerd zal worden. De Vega is een raket speciaal voor kleine satellieten. De lancering staat nu gepland in november. Het Nederlandse Dutch Space heeft de tussentrap tussen de 1e en 2e trap geleverd.


De Vega raket wordt in 2011 voor het eerst gelanceerd. Maar nu echt.

Ook opnieuw uitgesteld (voor het derde jaar): er zal in april voor het eerst een Sojoez raket gelanceerd worden vanaf de lanceerbasis Kourou in Frans Guiana. Voordeel voor de Russen is dat lanceren naar een geostationaire baan vanaf de evenaar minder brandstof kost, dus kan er meer mee. Op de eerste vlucht de opvolger van de Franse observatiesatelliet SPOT, de Pléiades-HR 1, gelanceerd worden.

Verrassend is de Roemeense lancering van een ballon, die een Haas raket met een prototype van een maanlander moet afzetten. Het hele systeem is nogal innovatief. De Maanlander, de (Roemeense) European Lunar Explorer, wordt terug naar Aarde gebracht aan parachutes. Het uiteindelijke systeem moet meedingen naar de Google Lunar X Prize. Het eerste team dat een robotlander op de maan zet voor december 2012, wint 20 miljoen dollar. Maar deze lancering is al weer enige tijd uitgesteld geweest.


De Haas raket heeft een eigenaardige vorm. De raket heet naar de bedenker van de dubbeltrapsraket, die leefde in de 16e eeuw.

Bronnen: Wikipedia, NASA.