Archief voor augustus 2009

zondag 2 augustus 2009, 12:53

Space Station Design Workshop 2009

Ontwerp een maanbasis. Het concept van de Space Station Design Workshop van dit jaar klinkt behoorlijk eenvoudig, maar het tot een goed einde brengen is een ander paar mouwen. Laat staan in amper een week tijd. En toch was dat de uitdaging waar team BLUE vorige zondag voor stond. ‘Beter doen dan team RED’ stond al na enkele ogenblikken bovenaan onze to-do lijst.

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.
Map of base, landing site and relay antennaOverview of the base at Shackleton 2

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.

Overview of robotics systems, with dimensions

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.