Een team van onderzoekers en studenten van de Technische Universiteit Eindhoven en Radboud Universiteit Nijmegen wil de positie van een raket tijdens een vlucht tot op enkele centimeters bepalen. Dat gaan ze testen tijdens een experimentele raketlancering in Zweden tussen 11 en 14 maart. Met hun methode, die tot wel tien keer nauwkeuriger is dan gps, kunnen raketten mogelijk beter worden bijgestuurd om ze weer op de juiste plaats te laten neerkomen. In de toekomst kan deze methode mogelijk ook gebruikt worden voor het opsporen van verloren gewaande objecten op zee, zoals de resten van een vliegtuigwrak of verdwenen containers als die onlangs aanspoelden op de Waddeneilanden.

Het experiment van het Eindhovense en Nijmeegse team, genaamd PR3 Space, is één van de geselecteerde projecten om deel te nemen aan het Europese programma REXUS, een initiatief van de Zweedse, Duitse en Europese (ESA) ruimtevaartorganisaties waarbij jaarlijks twee raketten de lucht ingaan met elk aan boord zo’n vier tot vijf experimenten van studententeams uit verschillende landen. “We zijn het eerste Nederlandse project dat ooit door de selectie is gekomen”, aldus projectleider en TU/e-onderzoeker Mark Wijtvliet.

Vijftien minuten in de lucht
De raket zal tussen 11 en 14 maart 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 PR3 Space is om twee experimenten te doen tijdens de vlucht: een nauwkeurige plaatsbepaling en een stralingsmeting met telefooncamera’s. “Daarnaast is dit initiatief bedoeld voor studenten om bekend te raken met ruimtevaart en welke protocollen hier allemaal bij komen kijken”, aldus Hamid Pourshaghaghi, ondersteunend onderzoeker vanuit de Radboud Universiteit.

Enkele centimeters nauwkeurig
De door hen 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 vijf 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 Pourshaghaghi uit. De locatie van de raket wordt 1000 keer per seconde gemeten, waardoor deze tot op enkele centimeters nauwkeurig bepaald wordt – tot wel tien keer nauwkeuriger dan gps.

Tracken van verloren objecten
“Nauwkeurige plaatsbepaling van raketten is technisch lastig vanwege de hoge snelheid van de raket – tot 1500 meter per seconde – en het passeren van meerdere lagen atmosfeer”, zegt Wijtvliet. “Voor ruimtevaartorganisaties is dit experiment interessant, omdat het bij dit soort experimentele vluchten belangrijk is de raket tijdig bij te kunnen sturen, zodat de raket weer op de gewenste plek neerkomt.” Hij denkt dat de methode in de toekomst voor het tracken van allerlei soorten objecten en personen gebruikt kan worden. “Met name op zee kan onze methode helpen om verloren objecten te vinden.”

Stralingsmeting
Naast plaatsbepaling zullen de onderzoekers ook op de raket experimenteren met het meten van kosmische straling met telefooncamera’s. Zulke camera’s kunnen, indien goed afgesteld, gebruikt worden om ionische straling te meten. “Daarmee zou je bijvoorbeeld bij kleine satellieten, zogeheten CubeSats van tien bij tien bij tien centimeter, de straling kunnen meten om hun levensduur beter te kunnen monitoren”, aldus Pourshaghaghi.

Bron: TU/e