Space Development Theory and Practice, dat zijn 11 dagen van taalproblemen, misverstanden, oranje t-shirts en files. Maar evengoed van unieke ervaringen en een warme ontvangst in een groots land.

Space DTP is een internationale workshop die elk jaar begin juli georganiseerd wordt door het Youth Space Center van de Bauman Moscow State Technical University (BMSTU). Op het programma staan bezoeken aan vele instituten en bedrijven, en ook een teamwerk project. De voornaamste doelstellingen van de workshop zijn om mensen van over de hele wereld in contact te brengen met elkaar en met de Russische ruimtevaartindustrie. Er zijn ontelbare verhalen te vertellen over de workshop, maar hier zijn alvast enkele hoogtepunten:

• In Star City, het beroemde kosmonaut trainingscentrum, hadden we de kans om van heel dichtbij de training te zien voor ruimtewandelingen op het Internationaal Ruimtestation. Dat houdt in dat kosmonauten drijven in het ‘neutral buoyancy’ zwembad, om zo acties in gewichtsloosheid te simuleren.
• We brachten een bezoek aan een speciale afdeling van BMSTU in Orevo, in de regio rond Moskou. De ultieme speeltuin voor elke ingenieur die geïnteresseerd is in ruimtevaart. Het gebouw is gevuld met echte ruimtetuigen, waaronder een R-7 raket, Soyuz capsule en zelfs een prototype van de Soviet maanlander. De hardware wordt gebruikt om de studenten te trainen, en alles is zo opgesteld dat je alles zoveel mogelijk kan aanraken, op klimmen en in kruipen.
• Het museum in het hoofdkwartier van RSC Energia, ‘de oudste ruimtevaartorganisatie ter wereld’, bevat unieke ruimtetuigen. Backups van alle eerste Russische satellieten, maanlanders en interplanetaire tuigen, een training module voor het Mir ruimtestation, en dat alles bekroond met de echte capsules waarin Yuri Gagarin (eerste mens in de ruimte), Alexei Leonov (eerste ruimtewandeling) en Valentina Tereshkova (eerste vrouw in de ruimte) terug kwamen naar de Aarde.
• We mochten vele vragen stellen en veel uitgebreide, gedetailleerde en interessante antwoorden ontvangen van onder andere Anatoly Perminov, hoofd van Roscosmos, het Russiche ruimtevaartagentschap, Aleksandr Lazutkin, kosmonaut op de gevaarlijke Mir-23 missie en Sergei Krikalev, de persoon die met 803 dagen het wereldrecord houdt voor het aantal dagen in de ruimte.

 

Niet minder interessante hoogtepunten van het programma waren onder andere het Russische ISS Mission Control Center, het memorial museum van de ruimtevaart in Moskou, Monino Air Force base en nog veel meer. We werkten ook een team project uit rond het concept van een station dat roteert om kunstmatige zwaartekracht op te wekken in de ruimte.

Maar het waren niet alleen de ruimtevaart-zaken die indrukwekkend waren. Van bij aankomst en doorheen de hele reis voelde iedere internationale deelnemer zich echt welkom in dit grote land. We leerden er het Russische studentenleven kennen en maakten vele nieuwe vrienden. En natuurlijk hingen we ook wel eens de toerist uit De hoogtepunten van Moskou gingen niet aan ons voorbij, denk maar aan het Rode Plein, het mausoleum van Lenin, het Kremlin, het Tretyakov museum, Gorky park en het grote tenstoonstellingspark van de Sovjet-Unie. Maar we gingen ook naar een ballet en met wat geluk woonden we een deel bij van een orthodoxe mis in het mooie klooster van St. Sergius – Lavra.

 

Rusland is een gigantisch land. Het heeft een complexe geschiedenis en is terecht trots op zijn vele verwezenlijkingen in de ruimtevaart. Hierbij bedank ik graag alle organisatoren en deelnemers van SpaceDTP. Het was een plezier, en ik hoop om jullie allen terug te zien! до свидания!

Ik geef toe, het is niet meteen de meest toegankelijke tekst ooit als je nog nooit van deze zaken gehoord hebt Maar als je een beetje geïnteresseerd bent, nodig ik je graag uit om de tekst te lezen en te zeggen wat je ervan vindt!

Het ruimteship ‘Carl Sagan’. Foto: Lego Monster op Flickr.com

Augmented reality is op de een of andere manier een laagje informatie toevoegen aan je omgeving. Als je voor een restaurant staat bijvoorbeeld, krijg je automatisch de online reviews op je scherm. Voor een aantal taken die veel instructies, procedures and handleidingen vereisen kan een geavanceerd systeem als dit een grote winst betekenen in efficiëntie, zoals bewezen in het ARMAR project van de University of Columbia en het US Marine Corps.

In het WEAR project, testte Frank De Winne op het Internationale Ruimtestation een systeem ontworpen door Space Applications Services voor het Europese Ruimtevaartagentschap ESA. In dit systeem wordt je ‘pose’ – waar je naar kijkt – bepaald door video-opnames te vergelijken met een 3D model van de omgeving. Dit vereist heel wat geavanceerde beeldverwerking, en dit werd uitbesteed aan het departement Elektrotechniek van de K.U.Leuven. Ik kreeg de kans om wat te spelen met de software die zij gemaakt hebben, en heb het systeem uitgetest in een aantal situaties waar het eigenlijk niet voor gemaakt was. Het resultaat kan je zien in de onderstaande video’s. Graag bedank ik nog David Tingdahl om me te helpen bij dit project.

USAIRE is een 50 jaar oude vereniging van Amerikaanse en Europese bedrijven in de lucht- en ruimtevaartsector. Een aantal bekende leden zijn Airbus, Boeing, Dassault, EADS, Eurocopter, Lockheed Martin, Northtrop Grumman, Raytheon, Rolls-Royce, Thales en veel meer. Het prachtige gebouw van de Cercle d’Union Interalliée, in hartje Parijs, vlakbij Place de la Concorde. Na het dessert was het tijd voor de bekendmaking van de resultaten.

En het is de tweede plaats geworden. Als prijs kreeg ik twee tickets Parijs – New York van Air France, een Panasonic Toughbook, een (heel genereuse) cheque van USAIRE en jaarabonnementen op zowel Air & Cosmos en Aviation Week and Space Technology. Je raadt het, ik ben meer dan blij De volledige tekst kan je hier vinden (pdf, in het Engels, 10mb), of je kan even de korte samenvatting doornemen:

Wat zie je in de lucht als je omhoog kijkt binnen veertig jaar? Hoe zullen de civiele en militaire vlieg- en ruimtetuigen van 2050 eruit ziet? In mijn tekst neem ik de meer technologische kant van de toekomst onder de loep. Ik heb geprobeerd om de fundamentele trends te ontwaren in het recente verleden, en dan de lijn verder te trekken. Daarbij is het belangrijk om niet alleen met de technologie zelf rekening te houden, maar ook met de de omstandigheden. Want het is de wereld, met zijn hypes en helden, zijn oorlog en vrede, die zal beslissen welke technologie belangrijk wordt, welke technologie een commercieel succes.

Als resultaat heb ik een aantal cruciale trends beschreven, waarvan ik er hier een vijftal belicht.

1. De trend van de voorbije jaren op luchtvaartgebied zijn onbemande vliegtuigen, zeker voor militaire doeleinden. In 2050 vormen efficiënte en autonome onbemande vliegtuigen in allerlei vormen en groottes de belangrijkste plaats in in het luchtmachtarsenaal.
2. Deze autonome tuigen maken op zich deel uit van een evolutie naar hoge precisie, netwerkgebaseerde oorlogvoering, waar controle over de ruimte en over cyberspace cruciaal zijn, bijvoorbeeld het beschermen van militaire satellieten. Hoe controversieel het momenteel ook mag klinken, de militarisatie van de ruimte rond onze planeet wordt heel moeilijk om te stoppen. Natuurlijk is het nog altijd internationale politiek, conflicten tussen nu en 2050, die zullen beslissen hoe ver dit gaat.
3. Autonomie, ʻfly-by-wireʼ systemen hebben nu al een enorme impact op de burgerluchtvaart markt. Met steeds meer geavanceerde systemen, bijvoorbeeld militaire spin-offs, wordt vliegen steeds gemakkelijker en veiliger. Er is zelfs een mogelijkheid dat elke gemiddeld gefortuneerde familie het zich zal kunnen permitteren om met een persoonlijk vliegtuig afstanden af te leggen van 150 tot 800 km. Er zijn enkele grote uitdagingen voor dit concept, waaronder luchtverkeersgeleiding en de beschikbaarheid van landingsbanen.
4. Een andere trend in civiele luchtvaart is natuurlijk energie-efficiëntie, het onderwerp van de Student Award 2008. Een wereld met piekende prijzen voor fossiele brandstoffen stelt de luchtvaartwereld voor een grote uitdaging. Op een bepaald moment zullen kleinere verbeteringen aan reeds bestaande concepten niet meer volstaan. Er mogen dan ook innovaties in allerlei richtingen verwacht worden.
5. In de ruimtevaartwereld zijn in voorbije jaren de eerste kleine stapjes gezet van wat in de Westerse wereld een fundamentele verandering wordt. Commerciële bedrijven zullen het transport deel van ruimtevaart overnemen, de raketten zeg maar. Ruimtevaartagentschappen zullen per kilogram of per zitje betalen, en hun focus zal meer komen te liggen op wetenschap, technologie en ontdekking. Stap voor stap zal een internationale en commerciële infrastructuur opgebouwd worden, met bijvoorbeeld controle van ruimteverkeer, het monitoren van mogelijk gevaarlijk asteroïden of tankstations in de ruimte. Op vandaag blijft het een open vraag wanneer dit zal gebeuren en hoe snel dit zal gaan, maar voor de ruimtevaartgiganten van vandaag wordt het in elk geval een grote aanpassing om mee te kunnen spelen met kleinere, flexibele en innovatieve nieuwkomers.

Met steeds slimmere onbemande vliegtuigen, geavanceerde fly-by-wire systemen, energie-efficiënt luchtverkeer en banen rond de Aarde vol met commerciële en militaire activiteit, wordt de lucht- en ruimtevaartwereld van 2050 helemaal anders dan die van 2009. Anders, maar niet minder veelbelovend.

Het doel was om een robot, ‘Dragon’, te maken die op twee wielen balanceert, kan rijden en draaien. Daarnaast communiceert Dragon draadloos met de pc, kan hij obstakels detecteren en beschikt hij over parkeersensoren en een display. Omdat dat cool is, is hij getuned met LED-strips. Zelf zat ik in het Control team, onze taak was het om de robot te doen rechtstaan en rijden. Het resultaat mag er wezen, al zeg ik het zelf Dat mag ook wel gezegd worden over het filmpje, gemaakt door Bertrand Dujardin. Nu nog een mini-vlammenwerper om het geheel compleet te maken…

En een basis hebben we gemaakt. Nu moet je weten, om het even welk ruimtetuig is op zich al een enorm complexe machine. Steek daar dan nog eens mensen op en assembleer het geheel op zowat 400 000 km van hier en het wordt er niet gemakkelijker op.

Dit is het resultaat. LORETTA is een internationale basis op de Shackleton 2 site, de rand van een grote krater vlakbij de zuidpool van de Maan. Een van de voordelen van die locatie is quasi constant zonlicht doorheen het jaar. Om ervoor te zorgen dat het radiocontact met de Aarde nooit verbroken wordt, plaatsen we een antenna bovenop de Malapert bergkam, op een goeie 150 km van de basis. Tegen 2025 is er permanente zeskoppige bemanning, die elk half jaar afgelost worden. Uit de toekomstige toeristische brochures: LORETTA zet een nieuwe standaard in zake comfort van bemanning, maar biedt een ideale uitvalsbasis voor de verkenning van het maanoppervlak, is perfect voor demonstraties van technologie voor Marsmissies en heeft enorme mogelijkheden voor innovatief onderzoek.

 

Een basis zoals deze werkt zomaar niet uit zichzelf. Om onze kostbare astronauten bij leven en welzijn terug naar de Aarde te brengen, hebben we systemen nodig. Alllerlei soorten systemen. Elektrische energiesystemen, thermische controlesystemen, levensonderhoudssystemen, communicatiesystemen, maar ook een stevige structuur en bescherming tegen kosmische straling en zonuitbarstingen. Wat we ook willen weten is hoe en wanneer we al deze hardware naar het maanoppervlak sturen, en – last but not least – hoe we al onze modules assembleren op de Maan. Want zelfs bij 1/6 van de zwaartekracht op Aarde zijn astronauten alleen niet in staat om onze modules van de maanlanders te halen. Daarvoor hebben we robots nodig. En liefst nog wat grote ook. ‘Robotics and mobility’ was een deel van mijn taak in het team, dus geef ik je graag wat meer details.

Voor de constructie van de basis, maar ook voor exploratie, wetenschappelijk onderzoek en gewoon om onze bemanning bezig te houden, selecteerde ik drie types robots die we naar de Maan zenden. De eerste is meteen de grootste, de gewichtsheffer ATHLETE. De robot is gebaseerd op prototypes van NASA en is een gigantische maar tegelijk uiterst flexibele en relatief lichte machine die zich op quasi elk terrein uit de slag weet te trekken. We gebruiken ATHLETE in de eerste plaats om de modules van de landingsplaats naar de basis te brengen, ze daar te assembleren en ons stralingsschild gemaakt van maanbodem te installeren. Op het internet zitten overal wel toffe filmpjes verspreid, en dit is zeker een van deze:

Naast deze grote machine hebben we ook een maanrover nodig om onze astronauten naar hun golfclub te vervoeren, en ook kozen we voor een flexibel kleiner robotplatform dat taken heeft als automatische inspectie van de basis, precisiewerk en wetenschappelijk onderzoek. Een kleine robot als deze kan tot 50 km van Shackleton 2 werk verrichten.

Het LORETTA concept heeft uiteindelijk de teamcompetitie met een kleine marge gewonnen. Omdat beide teams totaal verschillende locaties (zuidpool tegenover evenaar) voor hun basissen hebben gekozen, zijn sommige systemen moeilijk vergelijkbaar. Beide systemen zijn erg doordacht, maar dat eist ook zijn tol. Niet alleen in euros, maar vooral in slaaptekort.

Dit was een heel intensieve week. Dertig mensen ontmoeten die letterlijk van overal ter wereld komen, dag en nacht samen discussiëren, dromen, ontwerpen, tekenen, lachen en feesten. Een indrukwekkende ervaring, een hands-on systeemontwerp avontuur, een oefening in cryptische acroniemen, een test van uithoudingsvermogen, en vooral, veel plezier. Graag bedank ik de SSDW mensen en de sponsors van de workshop. Naar de Maan kijken zal gewoon nooit meer hetzelfde zijn.

Veertig jaar geleden zette Neil Armstrong als eerste mens een voet op de Maan. Je kan er de laatste dagen niet aan ontsnappen in de kranten en op het web. Een gigantische onderneming was het, die tot stand was gekomen met dank aan een fortuinlijke samenloop van omstandigheden: de stevige Russische concurrentie in de ruimte, de wereldpolitiek van de jaren ‘60 en de technische vooruitgang sinds de tweede wereldoorlog. Op een goeie vijftien jaar ging men, inclusief alle eerste-keren, testen, ongelukken en politieke strubbelingen, van een grotendeels op de Duitse V2 gebaseerde raket over op de enorme Saturn V. En helemaal vanboven op die reus zaten drie astronauten, klaar om de uitdaging van president Kennedy waar te maken.

Het waren jaren van nooit geziene technische vernieuwingen, grotendeels uit pure noodzaak. De raket die op 16 juli 1969 opsteeg was er een vol met materialen, mechanismen en elektronica die tot enkele jaren ervoor niet gekend waren, en de schaal van de raketmotoren die het gevaarte de lucht in hielpen was onovertroffen. Talloze ingenieurs gaven in die jaren het beste van zichzelf om deze nieuwigheden te bestuderen, te ontwerpen, te testen. Voor hen was 20 (voor ons 21) juli 1969 niet alleen een historisch moment, maar ook de bekroning van tien jaar van hun leven.

De toekomstplannen

Veertig jaar geleden zou het waarschijnlijk geen verbazing gewekt hebben dat er momenteel meer mensen in de ruimte zijn dan ooit. Het feit dat het er maar dertien zijn des te meer.

Natuurlijk wordt er in de krant ook naar voor gekeken bij een herdenking als deze. En daarbij gaat het meestal in de eerste plaats over ‘Constellation‘, het programma dat de vorige NASA-directeur Mike Griffin uitdacht om terug te gaan naar de Maan, en daarna naar Mars. In het licht van een grondige doorlichting (zie ook lager) van de toekomst van NASA die momenteel bezig is, is Constellation echter zeker niet meer de enige optie, en waarschijnlijk ook niet de meest gewenste – toch niet met de planning die het project nu heeft. Het wordt ook wel, terecht, omschreven als ‘Apollo on steroids‘. Er zijn dan ook heel wat gelijkenissen met de beroemde Apollo missies. Op technisch vlak, maar even goed op organisatorisch gebied, en – vooral – wat de hoge prijs van beide programma’s betreft. En daar zit nu net het probleem.

Problemen met Constellation

Geld. De Verenigde Staten hebben sinds kort een overheidsschuld van maar liefst 1000 miljard dollar. Het is geen wonder dat er bespaard moet worden. Een toelage van 5,5% van het overheidsbudget, zoals in de Apollo-dagen, zal NASA nooit krijgen, maar het volledige ‘Constellation‘ project kost wel een onvoorstelbare 187 miljard dollar. Even naar de cijfers kijken leert dat het project nooit volledig, op tijd en veilig kan uitgevoerd worden en dat is ook wat nu al blijkt. De eerste testvlucht van de Ares I raket is een ware kruistocht. De Ares I-X die normaal volgende maand gelanceerd wordt reken ik niet mee, want er zijn nog heel veel verschillen met de uiteindelijke versie. De Ares raket blijft uitgesteld worden, de veiligheidseisen zijn al een paar keer verlaagd om toch maar te kunnen lanceren, er zijn al een paar jaren ernstige problemen met trillingen. Een eis voor ‘Constellation‘, namelijk zoveel mogelijk Space Shuttle technologie hergebruiken, werd oorspronkelijk wel als belangrijk beschouwd, maar ondertussen in de wind geslagen na de zoveelste hertekening. Dit ruikt voor mij naar bad design.

Een aantal andere elementen van ‘Constellation‘, zoals de bemande module en de maanlander, zien er beter uit, maar zonder raket om astronauten te lanceren heb je geen bemande missie. Volgens mij kan je dit laten werken, maar enkel met veel geld en tijd. Geld hebben de Amerikanen nu ook weer niet zo in overvloed, en qua tijd: hoe minder tijd tussen het stilleggen van de Shuttle-vloot en het operationeel zijn van de nieuwe raket, hoe minder. Want af en toe moet er toch nog eens een Amerikaan naar het ISS kunnen gaan, en daarvoor op de Russen betrouwen, dat is toch een beetje not done als overtuigde patriot.

Een fundamenteel probleem met ‘Apollo on steroids’ is ook dat de lanceerkosten heel hoog zullen zijn in vergelijking met een aantal alternatieven. Voor eenmalige ’sortie’ missies genre Apollo is doenbaar, maar voor de geplande Maanbasis is dit veel en veel te duur.

Oplossingen en alternatieven

Als het doel van Constellation moet zijn om een permanente basis op de Maan en later op Mars te hebben, moeten de lanceerkosten drastisch naar beneden. En dat kan. Op dit moment is een commissie onder leiding van Norm Augustine de toekomst van NASA aan het bestuderen, want er zijn ook nog wel andere problemen – te veel bureaucratie, vertragingen bij zowat alle projecten, een enorm gebrek aan onderzoek en ontwikkeling, enzovoort. Eind augustus worden hun aanbevelingen voorgelegd aan president Obama, van wie dan een beslissing verwacht wordt. Een aantal uiterst interessante alternatieven die voorgelegd werden aan de commissie hebben een korte ontwikkelingstijd (terwijl Constellation al een aantal jaren bezig is), een lagere kost, zowel om te ontwerpen, te maken als om te lanceren, en een hogere veiligheid.

Zonder een dollar meer te gebruiken dan momenteel voor NASA begroot is kan het een efficiënter en meer toekomstgericht programma op poten zetten, zoals dr. Paul Spudis vertelt. Door enkele gedurfde stappen te zetten, zoals ‘tankstations’ in een baan rond de Aarde, gedeeltelijke constructie in de ruimte en – cruciaal – ‘in situ resource utilisation’, het gebruiken van wat er op de Maan aan grondstoffen ligt om bijvoorbeeld zuurstof te produceren of een basis te bouwen, kan een architectuur worden gemaakt die op lange termijn houdbaar is. Dit in tegenstelling tot het Apollo programma, dat na zes landingen zijn dienst bewezen had en vervolgens volledig van de kaart werd geveegd om geld te sparen. Want als we naar de Maan terug willen (rechtstreeks naar Mars gaan is ook een bestudeerde optie, bijvoorbeeld in het Mars Direct plan van Robert Zubrin), kan enkel een goede, duurzame terugkeer het begin betekenen van een verder avontuur.

Waarom moeten we naar Mars, naar de Maan, vraagt u dan, of waarom überhaupt de ruimte in? En wat doen de Europeanen (kort antwoord: de Amerikanen volgen in alles wat bemand is), de Chinezen, de Russen, de Indiërs? Allemaal heel interessante vragen, met heel diverse antwoorden, die op zijn minst een eigen blog post verdienen. Maar met deze post hoop ik dat je op zijn minst een beetje verder kan kijken dan ‘wat er in de krant staat’ over de toekomst van de Amerikaanse ruimtevaart.

Welkom op de nieuwe versie van simonvdb.be! Het werd tijd voor een grondig herwerken en zoals je kan zien, is er veel veranderd. De blog is nu meteen de hoofdpagina geworden, het deel portfolio is uitgebreid ten koste van de aparte ‘art’ pagina, maar vooral: alles werkt op het Wordpress systeem. Dat laat mij op de eerste plaats toe om alle inhoud van deze website heel gemakkelijk en van overal te veranderen.

Het vorige ontwerp had zeker zijn verdiensten, maar deze nieuwe versie biedt meer flexibiliteit voor mij, meer gebruiksgemak (ik denk aan de zijbalk, de zoekfunctie,…), een volledige tweetaligheid Nederlands-Engels door de qTranslate plugin voor Wordpress, je kan zien wat ik de laatste tijd interessant vond op het web met de Delicious Cached plugin en fotootjes toevoegen en weergeven gaat heel gemakkelijk met de NEXTGEN gallery plugin.

De website staat nu op een andere plaats dan vroeger en de meeste oude pagina’s zijn dus ook nog bereikbaar,maar RSS feeds en links en zo moet je wel aanpassen. Je mag natuurlijk altijd laten weten wat je ervan vindt. Het werk is zeker nog niet af, er zitten nog een aantal onvolmaaktheden in, maar daar wordt aan gewerkt. Veel leesplezier!

Het zal u misschien verbazen, maar daar vanboven kan je mooie fotootjes nemen. Nodig: een kanon van een camera, even tien minuutjes vrije tijd, en wat gereedschap om een gemiddelde snelheid van ongeveer 7 kilometer per seconde ietwat te compenseren (een oud statief, een boor en wat vijzen bijvoorbeeld).

Dat is wat astronaut Don Pettit, samen met zijn twee collega’s, deed in het Internationale Ruimtestation toen hij daar als lid van Expedition 6 verbleef van november 2002 tot mei 2003. Het ingenieuze systeem neemt pareltjes van foto’s van onze planeet. Zo ook onderstaand beeld van Belgium by night. Merk op: we hebben af en toe blijkbaar toch eens een heldere nacht (want anders stonden niet Antwerpen en Brussel op de foto, maar een dik wolkendek), maar veel sterren zie je dan niet.

Ook de lichtvervuiling in België valt heel sterk op. Vlaanderen ziet eruit als één groot spinnenweb, terwijl er tussen de Nederlandse stadskernen amper lijntjes te bespeuren vallen. Ruimtelijke ordening heet dat. Niet dat het daardoor in Nederland altijd zo gezellig is, en veel sterren zien ze daar ook niet.

Een tip voor de leiders van ons land: zet eens een avond de wegverlichting uit. Vergeet even de verkeersongevallen en elektriciteitsproblemen (sorry ELIA), want wat is er leuker dan samen mijmeren over de melkweg. Het zal misschien meer opleveren dan analoge conversaties over de toekomst van dit dichtbevolkt lapje grond. Maar dat het in het Frans te doen zal zijn, zal niemand verbazen.

Bron: Air & Space Magazine: Cities at Night: An Astronaut’s View
http://www.airspacemag.com/space-exploration/28455264.html#