Download het artikel in 
ENGINEERINGNET.BE - Deze investering realiseerde een ruimteverdubbeling die tegelijk voor een veel grotere flexibiliteit zorgt. Over dockingsystemen en baffles.
Het ruimtevaartbedrijf, dat met een honderdtal medewerkers vooral werkt aan ESA-projecten (het bouwde o.a. de Proba 2-satelliet die twee jaar naar de zonnecorona zou kijken maar het ondertussen al tien jaar uitzingt) kan voortaan niet alleen grotere satellieten binnen- en buitenrijden bij een hoogte van 5,5 m maar ook meerdere componenten en subsystemen tegelijk monteren bij een reinere ISO 7 klasse.
In opdracht van ESA ontwikkelde en bouwde hoofdcontractant QinetiQ Space de IBDM (International Berthing and Docking System) dockingsystemen waarmee bevoorradingsmodules op het internationale ruimtestation ISS aankoppelen. Deze systemen zijn volgens de internationale systeemstandaard gebouwd en zijn dus ook compatibel met de International Docking Adapters (IDA) van het ISS.
“Wat onze systemen echter uniek maakt, is hun ‘low impact’ die zorgt voor een zachte of ‘behoedzame’ koppeling”, zegt projectleider Helder Dittmer. De Amerikaanse concullega’s hanteren een ander design. Boeing stuwt de zes benen in één beweging naar voor om het aankomende vaartuig te grijpen. Bij de QinetiQ-oplossing werken de zes benen van het systeem ‘georkestreerd’ samen. “Een iets complexere controle maar versatieler.”
Helder Dittmer (44) begon in 2001 als productontwikkelaar bij Verhaert en was projectleider voor alle docking-systemen bij QinetiQ Space. Hij wijst er op dat bevoorradingsmodules 5 à 25 ton wegen, tegen 5 à 10 cm/sec aangevlogen komen op plus minus 10 cm radiaal. Alles wordt gestuurd met de trusters van het voertuig, manueel door de piloot of volautomatisch bij cargo-voertuigen. Op elk van de zes benen van de IBDM worden de krachten uitgelezen.
De verplaatsingssensoren zijn absolute lineaire encoders met een magnetische rotatieve encoder op de lineaire Maxon-motoren. “Op het nieuwe model wordt vergrendeld met latches die wij ontwikkelden." Een soort dagschoot, zeg maar. Elektrisch is alles redundant uitgevoerd. Er zijn zelfs dubbele smeringen. In de aangrenzende ruimte simuleert een Kuka-robot hoe koppelmodules elkaar naderen, docken en vergrendelen. “We testen het systeem op 300 dockings, volledig belast. Dat is ruimschoots de nodige levensduur.”
Vandaag focust iedereen echter op het nieuwe ruimtestation dat tegen 2025 rond de maan zal cirkelen, de Lunar Gateway. Van daar zullen regelmatig maanexploraties gebeuren. Europa staat o.a. in voor de habitatmodule. QinetiQ levert er vier koppelmodules voor. Ook de geplande Esprit-bevoorradings-/communicatiemodule krijgt er twee. De levensduur van het nieuwe station wordt nu op 15 jaar berekend.
“Er zal minder lichtradiatie zijn van de aarde en dus een moeilijkere thermische huishouding. Bovendien zal het toestel gebombardeerd worden met energierijkere partikels. Daarvan ziet de elektronica het meeste af. Het vergt dus een duurdere uitvoering.”
Bafflestructuur voor Euclid
Jeroen Peeters lichtte toe hoe QinetiQ de bafflestructuren bouwt die de Euclid ruimtetelescoop beschermen moet, die vanaf 2022 zal speuren naar de donkere massa en donkere energie die de uitbreiding van het universum aandrijft. Het Belgische Amos levert de spiegels voor de telescoop (diameter 1,2 m).
De 2,4 m hoge en 1,8 m brede baffle dient als lenskap (binnenin is alles matzwart geverfd om strooilicht te voorkomen) maar moet ook het geheel thermisch afkoelen. Aan de zonnezijde komt een hoogglanzend, multi-isolerend deken met alu-coating. De aluminium structuur weegt nauwelijks 46 kg. De totale bafflestructuur, inclusief verf, thermische bruggen en MLI, weegt net geen 58 kg.
Aan de basis is ze 2,3 mm dik en versmalt naar boven toe tot zones van 0,4 mm dik. Er zijn meer dan 6.000 rivetten gebruikt om verstijvers aan te brengen rondom de dunwandige structuur. Na het succesvol afwerken van het protoflight model bouwde en testte QinetiQ het flight model op één jaar tijd.
Door Luc De Smet
