Satelliet
Wat dit project zo ambitieus en uniek maakt is het feit dat wij, om ons doel te bereiken, echt onze eigen satelliet ontwerpen, bouwen en lanceren. Om dit ongelooflijke doel te bereiken, heeft ons technisch team van meer dan 50 toegewijde ingenieurs zich uitsluitend gericht op het in een baan om de aarde brengen van onze eigen satelliet.
Ontwerp
Het ontwerp van de satelliet is volledig en uitsluitend gedaan door ons studententeam. Het eerste ontwerp is gemaakt tijdens de Design Synthesis Exercise (DSE) van de bachelor Aerospace Engineering aan de TU Delft in de zomer van 2019. Een groep van 10 studenten heeft in een periode van 10 weken een voorlopig ontwerp gemaakt onder begeleiding van dr.ir. Chris Verhoeven. In juni 2019 is het ontwerp gepresenteerd aan een groep experts uit de Nederlandse ruimtevaartindustrie. Hierna is een nieuw team opgezet om dit ontwerp in detail uit te werken. Zij bevinden zich momenteel in de laatste ontwerpfases van het project en gaan binnenkort de testfase in.
Met dit project hebben we geprobeerd zoveel mogelijk studenten een kans te geven om hands-on ervaring op te doen . We hebben samengewerkt met de Leidse Instrumentenmakers School (LIS) en een van hun masterstudenten voor het ontwerp en de productie van onze dobbelsteenpayload.
Tijdens het ontwerpproces werken we veel samen met de industrie. Het ontwerpen van de satelliet zou niet mogelijk zijn zonder de hulp die we hebben gekregen van bedrijven uit deze industrie. Dankzij de kennis en middelen die zij met ons delen, tillen we dit project naar een hoger niveau. Klik hier voor de lijst van bedrijven die ons steunen.
Payloads
De payload voor de basisscholen is het dobbelspel, ontworpen door de Leidse Instrumentenmakesschool (LIS). Het idee voor deze payload komt voort uit een landelijke wedstrijd die we onder basisschoolleerlingen hebben gehouden, waarbij we hen vroegen wat hun het meest interesseert aan de ruimte, en wat ze er over wilden weten. Het meest voorkomende antwoord was dat zij de mogelijkheid wilden hebben om, met een directe verbinding, “een spel te spelen” in de ruimte. Om dit te realiseren, en deze kinderen in staat te stellen op een leuke, boeiende manier met ruimtevaart om te gaan, werd onze dobbelsteen payload ontworpen.
De dobbelstenen zijn in een transparante kamer geplaatst en kunnen vrij bewegen in microzwaartekracht. Om de ‘worp’ te bekijken, wordt een wand van de kamer naar de dobbelstenen geduwd, waardoor het volume van de kamer kleiner wordt en de dobbelstenen opgesloten worden. Er wordt een foto van de dobbelstenen gemaakt en naar de aarde teruggestuurd. Op deze foto zien de kinderen de dobbelstenen met de aarde op de achtergrond. Dit wordt gevisualiseerd in de voorbeeldvideo hieronder, aan de linkerkant.
Wilt u meer te weten komen over de dobbelsteenlading? Dat kan op onze blogposts over de assemblage van de payload, de assemblage, het werkingsprincipe en een testvideo van de spelcycli die de dobbelstenen laten “rollen”.
De tweede payload, de bit-flip payload genaamd, toont de effecten van kosmische straling op een foto dat digitaal is opgeslagen. Je kunt een foto naar de satelliet sturen dat vervolgens wordt opgeslagen. Als gevolg van de kosmische straling, waarvan er meer is in de ruimte, kunnen de bits (0’s en 1’s) die het beeld opslaan worden omgewisseld. Dit betekent dat een 0 een 1 kan worden of omgekeerd. Het beeld zal na enige tijd worden teruggestuurd, zodat de effecten van de straling kunnen worden waargenomen. Deze informatie zal worden gebruikt om de leerlingen iets te leren over de effecten van straling op materie en de wiskundige voorstelling van waarschijnlijkheid in de natuurkunde, alsook de bit-voorstelling in computerprogramma’s. Een voorbeeld van een bit-flipped plaatje staat rechtsonder. Je kunt ook proberen te zien hoe bitflips een afbeelding van jouw keuze zouden beïnvloeden met behulp van de onderstaande tool.
De integratie
Het integratieproces van de satelliet zal ook volledig door studenten worden uitgevoerd, de modules in de satelliet worden grotendeels aangeleverd door onze partners. Er zijn echter verschillende onderdelen van het ontwerp die volledig in eigen beheer worden ontworpen!
Het technische team heeft dit proces vanaf het begin gepland. Nu de daadwerkelijke hardware binnenkomt, komen we steeds dichter bij het samenvoegen van alles tot één satelliet.
Testen
Nadat de satelliet in elkaar is gezet, worden verschillende tests uitgevoerd. Eerst worden alle onderdelen afzonderlijk getest om na te gaan of ze goed bij ons zijn aangekomen. Voor alle onderdelen die in eigen beheer zijn ontworpen is dit een zeer belangrijke stap omdat dan duidelijk wordt of het ontwerp goed is uitgevoerd.
Na de inspectietesten volgen de flatbed tests. Flatbed tests zijn testen waarbij alle subsystemen op een bank worden gelegd, een 2D versie van de satelliet. Tijdens deze tests worden de subsystemen gecombineerd om bijvoorbeeld na te gaan of de communicatieleiding werkt, aangezien het hierbij gaat om de computer, de radio en de antennemodules.
Tenslotte zijn een aantal geïntegreerde omgeving testen gepland. Een van deze testen zijn trillings- en thermo-vacuümtesten. Deze zullen worden uitgevoerd op een externe locatie van NLR (het Nederlands Lucht- en Ruimtevaartcentrum). Daarnaast zal de dobbelsteen payload uitgebreid worden getest in een zwaartekrachtloze omgeving. Dit zal gebeuren met een zogenaamde zero-g vlucht, met behulp van de Cessna Citation II PH-LAB, het onderzoeksvliegtuig van de Faculteit Luchtvaart- en Ruimtevaarttechniek van de TU Delft en het NLR.
Lancering
Op dit moment zijn we bezig met het afronden van de overeenkomst met onze lanceerprovider. We zullen een piggyback lancering doen met een professionele lanceerprovider. Hier kunt u meer te weten komen over hoe zo’n proces werkt. De lancering brengt ons in een lage, polaire, zon-synchrone baan brengen om de aarde op een hoogte van 500-600 km.
Functioneren
Na de lancering moet onze satelliet actief blijven in een baan om de aarde, en een directe ervaring bieden aan studenten van alle leeftijden, voor een minimum van 2 jaar.