Skip to main content

Meetinstrumenten voor ruimte-plasmafysica op de Lunar Gateway

Research Topic Chapter
News flash intro
Door de recente interesse in de maan zijn NASA, ESA en andere ruimtevaartagentschappen van plan om een klein ruimtestation in een baan rond de maan te bouwen om excursies naar het maanoppervlak te vergemakkelijken. Vanwege zijn interessante positie in een wijde baan rond de maan, vroeg ESA aan een industrieel team om te onderzoeken of deze Gateway een goede plek zou zijn om wetenschappelijke instrumenten voor ruimte-plasmafysica te plaatsen. Het antwoord is een volmondig "ja!". Het BIRA was een van de partijen die aan dit onderzoek deelnamen.
Body text

De Lunar Gateway

De Lunar Orbital Platform-Gateway (LOP-G), of 'de Gateway', is een gepland ruimtestation rond de maan. Dit station moet een baan krijgen die ervoor zorgt dat het nooit in de schaduw van de maan of de aarde terechtkomt en dat het kan fungeren als doorgeefstation voor telecommunicatie van zowel de nabije als de verre zijde van de maan. Zo'n station vormt een perfecte halteplaats voor excursies naar het maanoppervlak; een maanlander zou bij de Gateway blijven aangemeerd.

Het niveau van ioniserende straling op de Gateway is echter vrij groot, aangezien de Gateway zich buiten de beschermende magnetosfeer van de aarde bevindt. Astronauten zullen daarom gedurende hoogstens één maand per keer aan boord mogen blijven. ESA is geïnteresseerd in het herbergen van wetenschappelijke experimenten op de Gateway om de infrastructuur gedurende de rest van de tijd maximaal te benutten.

SP4Gateway

De Gateway zou een nuttig platform kunnen zijn voor meettoestellen voor ruimte-plasmafysica.

De Gateway bevindt zich meestal in de interplanetaire ruimte en is dan blootgesteld aan de zonnewind. Gedurende kortere periodes bevindt de Gateway zich in de magnetosfeer van de aarde - het gebied van de ruimte dat gedomineerd wordt door het magnetische veld van de aarde. Daarom komen zowel zonnewind- als magnetosferische plasma-instrumenten in aanmerking voor een plaatsje op de Gateway.

Aangezien de aarde vanop de Gateway permanent in zicht is, kan men ook UV-beeldvorming van de aardse omgeving doen vanuit het station. Er kunnen ook detectoren voor kosmische straling worden geplaatst. En het is duidelijk dat sommige instrumenten die de maan zelf en zijn interactie met de zonnewind bestuderen ook welkom zijn.

Het BIRA maakte deel uit van het "SP4Gateway-team" dat op verzoek van ESA de verschillende mogelijkheden bestudeerde. Het BIRA heeft een inventaris opgesteld van alle mogelijke ruimte-plasmafysica instrumenten die van de Gateway kunnen profiteren.

Huisvesting van instrumenten

Een platform als de Gateway is veel groter dan een traditionele satelliet. Dit brengt bepaalde voordelen met zich mee: er is voldoende stroom, communicatiebandbreedte, geen strikte massabeperkingen…

Maar er zijn ook nadelen. De Gateway-omgeving is chemisch verontreinigd vanwege de uitlaat van stuurraketjes en soms dumpen de astronauten afval in de ruimte. De omgeving is ook elektrisch verontreinigd: de zonnepanelen en ionenstuwraketten verstoren het elektrische veld en het plasma. En er zijn allerlei beperkingen. De Gateway-oriëntatie, bijvoorbeeld, kan veranderen wanneer een astronautencapsule of maanlander aanmeert of zich loskoppelt. Maar de Gateway zal voor het grootste deel van de tijd niet bezet zijn.

Het Franse team (IRAP, Toulouse, Frankrijk) nam in deze studie het voortouw bij het zoeken naar de beste locaties om de instrumenten op de Gateway te monteren: op twee platforms op de logistieke module.

Perspectieven

NASA, ESA en de andere deelnemende ruimtevaartagentschappen werken nog aan hun plannen. Inmiddels zijn de eerste Gateway-modules gebouwd. Het zal nog even duren, maar vroeg of laat wordt de Gateway een observatorium voor plasmafysica in de ruimte.

 

Wil je er meer over weten?

European Space Agency. (2021, February). Gateway. ESA Exploration - The space Gateway is the next structure to be launched by the partners of the International Space Station

Figure 2 body text
Figure 2 caption (legend)
Het Gateway-station met een aangemeerd Orion-verkenningsvoertuig. (Credits: NASA/ESA)
Figure 3 body text
Figure 3 caption (legend)
Positionering van ruimte-plasmafysica instrumenten op twee platforms, waarvan er één altijd naar de zon gericht is. (Credits: ESA/IRAP Toulouse)