Desgevraagd

Het vaartuig had een GPS-satelliet van 55 miljoen dollar aan boord die een verouderde kunstmaan moest vervangen. Bijna vier jaar later laat de Deltaraket onverwachts weer van zich horen.

Vorige week donderde in de Zuid-Afrikaanse Kaapprovincie een aantal metalen voorwerpen uit de lucht. Bij het plaatsje Worcester troffen bewoners van een boerderij onder meer drie withete metalen bollen aan. Onderdelen van de Deltaraket uit 1996, zo bleek later.

Als er al raketonderdelen naar de aarde terugvallen, verbranden ze meestal in de atmosfeer. De re-entry van ruimtevaartuigen vraagt dan ook enige voorbereiding. Zonder hitteschild zou de spaceshuttle bij terugkeer naar de aarde bijvoorbeeld onherroepelijk verzengen tot een gloeiende sintel. Desgevraagd weet onderzoeker J. Buursink, die bij Lucht- en Ruimtevaart werkt aan een re-entryproject, dat de temperatuur van het hitteschild aardig kan oplopen.

,,Aan de buitenkant kan het schild temperaturen bereiken tot 1600 graden Celsius. De shuttle is zelf gemaakt van een aluminiumlegering en die mag niet veel warmer worden dan 150 graden. Het schild moet het ruimteveer dus beschermen en isoleren.”

Tegeltjes

Het hitteschild van de spaceshuttle bestaat uit honderden gelijmde keramische tegeltjes die uit een siliciumverbinding zijn gebakken. Een bron van constante zorg: één los tegeltje kan tenslotte de ondergang van het ruimteveer betekenen. Buursink: ,,Men wil eigenlijk naar andere materialen toe, bij voorkeur iets uit metalen superlegeringen. De huidige siliciumtegels zijn namelijk zeer bros en kunnen slecht tegen vocht.”

Momenteel staan nikkel-chroomlegeringen met een snufje aluminium, titanium en yttriumoxide in de belangstelling als alternatief schildmateriaal. Met een toptemperatuur van 1200 graden Celcius is de legering iets beperkter dan het huidige keramiek, maar de verwerking wordt wel een stuk makkelijker.

Maar dat afgestoten raketonderdelen in herkenbare staat het aardoppervlak bereiken is dus vrij zeldzaam. Een raketontwerper die graag wat eigen werk uit de lucht wil zien vallen, kan twee strategieën kiezen.

,,Voorwerpen met een groot en glad oppervlak, en een relatief lage massa maken grote kans om heelhuids de aarde te bereiken. Satellieten hebben veel uitsteeksels en verbranden daarom sneller, maar brandstoftanks blijven redelijk ongeschonden. Hoewel je zenatuurlijk niet echt meer kunt gebruiken. En grote, massieve metalen voorwerpen zullen ook niet volledig verbranden. Daarmee maak je in feite je eigen meteoriet.”

Brandstoftank

In september 1996 werd vanaf Cape Canaveral in Florida een McDonnell Douglas ‘Delta’-raket de ruimte in geschoten. Het vaartuig had een GPS-satelliet van 55 miljoen dollar aan boord die een verouderde kunstmaan moest vervangen. Bijna vier jaar later laat de Deltaraket onverwachts weer van zich horen.

Vorige week donderde in de Zuid-Afrikaanse Kaapprovincie een aantal metalen voorwerpen uit de lucht. Bij het plaatsje Worcester troffen bewoners van een boerderij onder meer drie withete metalen bollen aan. Onderdelen van de Deltaraket uit 1996, zo bleek later.

Als er al raketonderdelen naar de aarde terugvallen, verbranden ze meestal in de atmosfeer. De re-entry van ruimtevaartuigen vraagt dan ook enige voorbereiding. Zonder hitteschild zou de spaceshuttle bij terugkeer naar de aarde bijvoorbeeld onherroepelijk verzengen tot een gloeiende sintel. Desgevraagd weet onderzoeker J. Buursink, die bij Lucht- en Ruimtevaart werkt aan een re-entryproject, dat de temperatuur van het hitteschild aardig kan oplopen.

,,Aan de buitenkant kan het schild temperaturen bereiken tot 1600 graden Celsius. De shuttle is zelf gemaakt van een aluminiumlegering en die mag niet veel warmer worden dan 150 graden. Het schild moet het ruimteveer dus beschermen en isoleren.”

Tegeltjes

Het hitteschild van de spaceshuttle bestaat uit honderden gelijmde keramische tegeltjes die uit een siliciumverbinding zijn gebakken. Een bron van constante zorg: één los tegeltje kan tenslotte de ondergang van het ruimteveer betekenen. Buursink: ,,Men wil eigenlijk naar andere materialen toe, bij voorkeur iets uit metalen superlegeringen. De huidige siliciumtegels zijn namelijk zeer bros en kunnen slecht tegen vocht.”

Momenteel staan nikkel-chroomlegeringen met een snufje aluminium, titanium en yttriumoxide in de belangstelling als alternatief schildmateriaal. Met een toptemperatuur van 1200 graden Celcius is de legering iets beperkter dan het huidige keramiek, maar de verwerking wordt wel een stuk makkelijker.

Maar dat afgestoten raketonderdelen in herkenbare staat het aardoppervlak bereiken is dus vrij zeldzaam. Een raketontwerper die graag wat eigen werk uit de lucht wil zien vallen, kan twee strategieën kiezen.

,,Voorwerpen met een groot en glad oppervlak, en een relatief lage massa maken grote kans om heelhuids de aarde te bereiken. Satellieten hebben veel uitsteeksels en verbranden daarom sneller, maar brandstoftanks blijven redelijk ongeschonden. Hoewel je zenatuurlijk niet echt meer kunt gebruiken. En grote, massieve metalen voorwerpen zullen ook niet volledig verbranden. Daarmee maak je in feite je eigen meteoriet.”