Nieke Roos
6 March

Onderzoekers en studenten van de Radboud Universiteit Nijmegen en de TU Eindhoven gaan een nieuwe methode testen om de positie van een raket te bepalen in diens gehele vlucht. Dat doen ze volgende week tijdens een experimentele lancering in Zweden. De methode is tot wel tien keer nauwkeuriger dan gps en maakt het mogelijk om de raket tot op enkele centimeters te lokaliseren en vervolgens beter bij te sturen. Op termijn zouden hiermee ook vermiste personen en verloren objecten op te sporen zijn, met name op zee.

In het PR3 Space-experiment (Payload for Radiation Measurement and Radio-interferometry in Rockets) werkt het Nijmeegse Radiolab samen met de Eindhovense onderzoeksgroep Electronic Systems. Het is een van de geselecteerde projecten voor het Europese Rexus-programma (Rocket Experiments for University Students). Dit initiatief van de Europese ruimtevaartorganisatie Esa en haar Duitse en Zweedse tegenhangers DLR en SNSB stuurt jaarlijks twee raketten de lucht in met elk zo’n vier à vijf proeven aan boord van studententeams uit verschillende landen. PR3 Space is het eerste Nederlandse project dat ooit door de selectie is gekomen.

De eerstvolgende lancering staat gepland tussen 11 en 14 maart vanuit het Noord-Zweedse Esrange. Naar verwachting blijft de raket zo’n vijftien minuten in de lucht, waarbij zij een hoogte bereikt 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 kunnen studenten bekend raken met ruimtevaart en welke protocollen er allemaal bij komen kijken.

Het deel van de Rexus-raket waarin het experiment van PR3 Space is gemonteerd.

De nieuwe methode voor plaatsbepaling maakt gebruik van radio-interferometrie. Hierbij zenden drie antennes vanaf de raket radiosignalen uit op net een andere frequentie. Vijf grondstations rond de lanceerbasis vangen de signalen op. Uit het faseverschil ertussen is de locatie van de raket af te leiden. Door die locatie duizend keer per seconde te meten, bereikt de methode de nauwkeurigheid van enkele centimeters.

Benelux RF Conference 2019

‘Nauwkeurige plaatsbepaling van raketten is technisch lastig vanwege hun hoge snelheid – tot vijftienhonderd meter per seconde – en het passeren van meerdere lagen atmosfeer’, zegt Mark Wijtvliet, TUE-onderzoeker en projectleider van PR3 Space. ‘Voor ruimtevaartorganisaties is dit experiment interessant, omdat het bij dergelijke experimentele vluchten belangrijk is de raket tijdig bij te kunnen sturen, zodat zij weer op de gewenste plek neerkomt.’

Indien goed afgesteld, zijn telefooncamera’s te gebruiken om kosmische straling te meten. Dat is wat de onderzoekers in het tweede experiment willen uitproberen. Een mogelijke toepassing zien ze in cubesats: met behulp van stralingsmetingen denken ze de levensduur van deze kleine satellieten beter te kunnen monitoren.

De samenwerking tussen de RU en de TUE krijgt op korte termijn meer vorm in het Center for Astronomical Instrumentation (CAI), dat momenteel in oprichting is.