Delftse satelliet ontwaakt na zeven jaar uit coma

Student luchtvaart- en ruimtevaarttechniek Nils von Storch weet nog goed toen op 28 februari 2014 de microsatelliet Delfi-n3Xt opeens niet meer reageerde, net drie maanden na de lancering. Tot dan toe had de satelliet bij iedere passage trouw zijn gegevens verstuurd naar het grondstation.

Maar toen opeens: stilte.

Von Storch, die destijds deel uitmaakte van het operations team, heeft altijd gedacht dat het een softwarefout geweest moest zijn. Waarom anders zo’n plotselinge storing zo vlak na een test? In de weken erna heeft het Delfi-n3XT operations team onder leiding van Jasper Bouwmeester herhaaldelijk geprobeerd om de microsatelliet op te starten vanuit het grondstation op de 22ste verdieping van de EWI-hoogbouw. Maar de kleine satelliet, formaat melkpak, gaf geen sjoege.

Toen schreef Von Storch een computerprogramma dat automatisch naar de microsatelliet zou blijven luisteren bij iedere overkomst. Drie keer ’s middags en drie keer ’s avonds. Dat was in 2015, ruim een jaar na de lancering. Met de satelliet op 600 tot 700 kilometer hoogte in diepe coma.

Op aarde hernam het leven zijn gang. Von Storch bleef regelmatig langskomen bij het grondstation, en werkte ook ISISPACE met satellieten.

Ingenieur dr. Chris Verhoeven, die aan de wieg stond van de Delftse microsatellieten, herinnert zich dat Nils als eerstejaars student hem al benaderde omdat hij zo graag het grondstation zou zien waarover hij gehoord had. Satellietcommunicatie was duidelijk zijn fascinatie. De negen jaar die volgden greep hij iedere mogelijkheid aan om daarmee bezig te zijn. “Hij is in de hemel”, vat Verhoeven samen.

You’ve got mail

Zeven jaar lang werkte Von Storch, naast zijn studie, aan andere satellieten. Tot vorige maand zijn eerste project zich plotseling weer meldde. Op 9 februari ontving hij een e-mail van de computer die hij als oppasser had geïnstalleerd: ‘130 frames received from Delfi-n3Xt’, stond in het bericht. Zou dat kunnen? Of was het een computerfout? Von Storch haastte zich naar EWI om de volgende overkomst mee te kunnen luisteren. De piepjes klonken bekend.

Hij besloot de boodschap te decoderen. Hij rekende de bits om in meetwaarden en zag plausibele gegevens. Batterijen 1 en 2 waren dood, zo begreep hij, en de andere twee waren leeg. De boordklok, die bij de lancering op 21 november 2013 opgestart was, liep nog steeds, zij het een halve dag achter.

Het kon niet anders dan dit bericht moest inderdaad van de Delfi-n3Xt gekomen zijn. Maar waarom was hij zeven jaar in coma geweest? En wat had hem nu dan weer gewekt? Wat was er gebeurd met de satelliet die terugkwam uit de kou? Verhoeven heeft wel een idee, dat de komende maanden getest moet worden met data uit de satelliet. Hij denkt dat de satelliet ‘gebricked’ was door een softwarefout: het systeem was zo responsief geworden als een baksteen.

Delfi-n3Xt had als bijzonderheid dat hij in transponderstand gezet worden. Dan konden radioamateurs ermee communiceren. Het uitschakelen van die modus was haperend verlopen. Toen ze het nog eens probeerden, was de computer blijven hangen. De satelliet lijkt opeens gegijzeld geraakt door de eigen boordcomputer. Zo lang er voldoende lading in de batterijen zat zou dat zo blijven.

Jaren later, met twee kapotte batterijen en twee lege, moet de boordspanning zijn weggevallen toen Delfi-n3Xt in de schaduw van de aarde terechtkwam. Toen de satelliet boven de andere pool weer in het zonlicht kwam, kreeg de computer na jaren een herstart. En belde hij naar huis.

^{De lange strip is de Dimes-zonnecel waarvan het tweeling-exemplaar al zeven jaar door de ruimte draait. (Foto: Jos Wassink)}

“Er ligt een weelde aan informatie op ons te wachten”, vertelt Verhoeven. Zo is er het experiment met de zelfgemaakte zonnecellen van dr. René van Swaaij (EWI). Die kan nu twee identieke sets vergelijken: één die op aarde is achtergebleven en de ander die zeven jaar in de ruimte heeft doorgebracht en gebombardeerd werd met hoogenergetische straling.

Hoeveel straling heeft de Delfi-n3XT gehad in vergelijking met de zustersatelliet Delfi-C3? Waarom geeft het stroomgebruik van de processor een verkeerde waarde aan? Is de SD-kaart aan boord te gebruiken voor gegevensopslag? En werkt de S-band-zender voor snellere data-overdracht?

Hier zijn volop afstudeeropdrachten uit te putten, verwacht Verhoeven. Misschien ook voor Nils von Storch die zich ontwikkeld heeft tot een ervaren satcom-specialist. “Hij is een prima ingenieur”, zegt Verhoeven. “Hij moet alleen nog het stempel halen.” Nils knikt nadenkend.

• De afdeling space systems engineering van de faculteit L&R kijkt uit naar de lancering van de BRIK II satelliet voor de Luchtmacht en naar de TU Delft Pocket Cube onder leiding van dr. Alessandra Menicucci en dr.Stefano Speretta. Een nog ambitieuzer project is de Moonrover, een maankarretje ontwikkeld onder leiding van Chris Verhoeven.