De positie van een raket live bepalen tot op enkele centimeters tijdens de gehele vlucht. Dat is wat een team van onderzoekers en studenten van de Technische Universiteit Eindhoven (TU/e) en Radboud Universiteit gaat testen tijdens een experimentele raketlancering in Zweden volgend jaar maart. Met hun methode – tot wel tien keer nauwkeuriger dan gps – kunnen raketten mogelijk beter worden bijgestuurd om ze weer op de juiste plaats te laten neerkomen. Ook meten ze de aankomstrichting van kosmische straling.

Het experiment van het Eindhovense en Nijmeegse team, genaamd PR4 Space, is één van de geselecteerde projecten om deel te nemen aan het Europese programma REXUS, een initiatief van de Zweedse (SNSA), Duitse (DLR) en Europese (ESA) ruimtevaartorganisaties. PR4 Space is een samenwerking van onderzoeksgroep Electronic Systems, (faculteit Electrical Engineering) van de TU/e, het Radiolab van de Radboud Universiteit en de Europese ruimtevaartorganisaties.
REXUS ‘stuurt’ elk jaar twee raketten de lucht in met elk aan boord vier tot vijf experimenten van studententeams uit verschillende landen. “We zijn voor de tweede keer door de selectie gekomen”,  aldus projectleider en Radboudstudent Jan Stammes.”Dat is zeker geen vanzelfsprekendheid aangezien er veel teams meedoen door heel Europa. Zo waren er ook twee teams uit Delft die meededen.”

15 Minuten in de lucht op 100 kilometer hoogte

De raket zal gelanceerd worden in Esrange, vlakbij Kiruna in het noorden van Zweden. De raket blijft naar verwachting zo’n vijftien minuten in de lucht en bereikt een hoogte van tachtig tot honderd kilometer. Doel van PR4 Space is om twee experimenten te doen tijdens de vlucht: een nauwkeurige plaatsbepaling en een stralingsmeting. “Daarnaast is dit initiatief bedoeld voor studenten om bekend te raken met ruimtevaart en welke protocollen hier allemaal bij komen kijken”, aldus student Daan Kapitein (Universiteit Utrecht).

De locatie van de raket wordt 1000 keer per seconde gemeten

De door het team ontwikkelde methode voor plaatsbepaling maakt gebruik van een techniek genaamd radio-interferometrie. Hierbij worden vanaf de raket met drie antennes radiosignalen uitgezonden met ieder net een andere frequentie. Deze signalen worden op de grond door zes zelfontworpen grondstations rond de lanceerbasis opgevangen. “Aan de hand van het faseverschil tussen de aankomende signalen, kunnen we herkennen wat de locatie van de raket is”, legt Stammes uit. “Wat nu nieuw is, is dat we de raket live kunnen tracken met deze nieuwe techniek”. De locatie van de raket wordt 1000 keer per seconde gemeten, waarbij deze tot op enkele centimeters nauwkeurig bepaald wordt – tot wel tien keer nauwkeuriger dan gps.

Aankomstrichting en kosmische straling meten

Naast plaatsbepaling zullen de onderzoekers ook op de raket experimenteren met het meten van straling uit de ruimte. “Met een detector proberen we de aankomstrichting van kosmische straling te bepalen”, aldus student Tom Reuvers van Fontys Hogescholen Eindhoven en Radboud Universiteit. “Hierbij maken we gebruik van de resultaten van het radio-interferometrie experiment, zodat we de locatie en oriëntatie van de raket op ieder moment heel precies weten tijdens de meting. Dat is een stap verder dan wat we vorige keer deden. Toen hebben we ons gericht op het bepalen van de hoeveelheid kosmische straling. Later willen we onderzoeken of er een verband bestaat tussen deze straling en wolkenvorming”.

Printvriendelijk