Zeilen in de ruimte op zonlicht
College over zonnezeilen
Op zaterdag 17 april 2021 (13:30 - 15:30 uur) vertelt dr. ir. Jeannette Heiligers over zonnezeilen, een relatief nieuwe en groene vorm van voortstuwing in de ruimte.
Wat is dat zonnezeilen precies?
Even elf jaar terug in de tijd: in 2010 lanceerde de Japanse ruimtevaartorganisatie JAXA het ruimtevaartuig IKAROS. Drie weken na lancering klapte de sonde een zogenaamd zonnezeil uit van 14 bij 14 meter. Dit zeil bestond uit een 7,5 micrometer dun, sterk reflecterend membraan dat zorgde voor de voortstuwing van de satelliet door zonnefotonen op het zeil te reflecteren. Het zeil nam de sonde mee op een reis naar Venus van zes maanden.
Na 2010 won de zonnezeiltechnologie sterk aan kracht na successen zoals die van JAXA, maar ook door NASA's NanoSail-D2-missie en de LightSail-missies van de Planetary Society. LightSail is een door crowdfunding gefinancierd project dat aantoont dat zeilen op zonnefotonen een haalbare voortstuwingsmethode is voor kleine, gestandaardiseerde ruimtevaartuigen, zogenaamde CubeSats, die deel uitmaken van een wereldwijde inspanning om de kosten van ruimteverkenning te verlagen.
Het onderzoek door wetenschappers in dit gebied bloeit en nieuwe initiatieven voor zonnezeilen staan inmiddels ingepland. De motivatie hierachter is de unieke, "brandstofloze" aard van het zeil, waardoor zonnezeilen veel potentie hebben voor missies die veel energie kosten of die lang duren en daardoor in sommige gevallen niet mogelijk zijn met behulp van traditionele vormen van voortstuwing.
Lucht- en Ruimtevaarttechniek TU Delft
De faculteit Lucht- en Ruimtevaarttechniek van de Technische Universiteit Delft is een van de grootste faculteiten ter wereld die geheel gewijd is aan lucht- en ruimtevaarttechniek. Op het gebied van luchtvaart bestrijkt men onderwerpen van aerodynamica en vluchtaandrijving tot constructies en materialen, en van besturing en simulatie tot luchttransport en operaties. In de ruimtevaart (astronautics) gaat het over astrodynamica, ruimtemissies en ruimtevaarttechniek.
baanmechanica van ruimtevaartuigen die door zonnezeilen worden aangedreven. Zo'n ruimtevaartuig wordt dus uitgerust met een zonnezeil en “vaart” op zonlicht zoals zeilboten op de wind varen. Het is dus niet afhankelijk van een eindige hoeveelheid brandstof aan boord van de satellite, wat nieuwe missies mogelijk maakt, en een groene, duurzame vorm van voortstuwing oplevert.
Over Jeannette Heiligers
Dr. Ir. Jeannette Heiligers is universitair docent aan de Technische Universiteit Delft. Ze behaalde haar master in luchtvaart- en ruimtevaarttechniek aan de TU Delft en in 2012 promoveerde ze aan de Universiteit van Strathclyde (Glasgow, UK). Daar leidde ze het onderzoek van ‘Orbital Dynamics of Large Gossamer Spacecraft’.
Vanaf 2015 werkte ze als postdoc-onderzoeker in Delft waarvan anderhalf jaar bij het Colorado Center for Astrodynamics Research (CCAR) van de University of Colorado, Boulder, USA. Sinds juni 2018 is ze Assistant Professor in de groep "Astrodynamics & Space Missions" van de TU Delft.
Haar onderzoek richt zich op het ontwikkelen van nieuwe ruimtevaartmissies door te kijken naar de baanmechanica van satellieten die door zonnezeilen worden aangedreven. Ze won, in haar relatief korte carrière, opvallend veel prijzen (o.a. de 2014 Women in Aerospace - Europe Young Professional Award) en beurzen (o.a. de 2015 European Commission Marie Curie Research Fellowship) en ze nam deel aan prestigieuze projecten, o.a. het Europese SAILS project (2015-2018) en zonnezeilprojecten bij NASA zoals de ACS3 (2020-) en Sunjammer (2013-2014) missies). Tot slot publiceerde ze talloze artikelen over haar onderzoek.
In haar lezing zal dr. Ir. Jeannette Heiligers antwoorden geven op vragen zoals: hoe werken zonnezeilen? Hoe kunnen ze de beweging van satellieten veranderen? Wat zijn de voor- en nadelen? En welke missies hebben al gevlogen? Maar vooral zal ze laten zien hoe hoe zonnezeilen in de toekomst bij kunnen dragen aan grote vraagstukken zoals het waarschuwen voor op hande zijnde zonnestormen, het detecteren van asteroiden die een gevaar vormen voor de Aarde en het observeren van de polen van de Aarde om klimaatstudies te ondersteunen.
Aanmelden
Dit online college is besloten en je moet geregistreerd zijn als lid. Alleen dan sturen we je informatie over hoe je kunt deelnemen. Deelname kost slechts € 5 en ouder(s), broers/zussen kunnen gewoon meekijken. De colleges worden opgenomen, als je dus onverhoopt niet kunt, en je hebt je toch aangemeld, dan kun je het later alsnog bekijken.
By NASA/MSFC/D. Higginbotham