Door telkens water van planetoïden en andere ruimteobjecten te plukken, kan deze stoomaangedreven sonde in theorie oneindig de ruimte verkennen.
Als iets ruimteverkenning limiteert, is het wel brandstof. Want hoewel zonnepanelen vaak de nodige stroom leveren, kan een ruimtevaartuig zonder brandstof geen meters maken en is het snel klaar met de missie. Helaas komen ruimteschepen tijdens hun reizen geen tankstations tegen en moeten ze alle brandstof dus zelf meezeulen.
In een poging de ruimtevaart te verlossen van het meebrengen van gigantische hoeveelheden brandstof, ontwierpen onderzoekers aan de Universiteit van centraal Florida (UCF) en Honeybee Robotics een sonde die zelf voor zijn brandstof zorgt. Door water te verzamelen van planetoïden en andere kleine objecten, en dat om te zetten in stoom, zou de stoomaangedreven sonde volgens de makers in theorie de ruimte oneindig kunnen verkennen.
Lees ook: NASA-sonde komt aan bij planetoïde Bennu
WINE
Ontsprongen uit NASA’s Small Business Technology Transfer programma (SBTT) ontwierp het samengestelde team het prototype van de stoomaangedreven World Is Not Enough-sonde. Het WINE-ruimtevaartuigje, ongeveer de grootte van een magnetron, moet door uit kleine ruimteobjecten water te halen en dat om te zetten in stoom, in principe oneindig de ruimte kunnen verkennen – in ieder geval tot de sonde kapot gaat.
Het prototype van de stoomaangedreven WINE-sonde steeg eind december voor het eerst op in een vacuümruimte. © University of Central Florida
Omdat WINE wat betreft brandstof zelfvoorzienend is, zou het volgens de makers niet alleen de mogelijke duur van ruimtemissies aanzienlijk vergroten, maar ook de kosten drukken. Bovendien zouden we meer van de ruimte kunnen zien in kortere tijd, omdat we niet telkens een nieuw ruimtevaartuig vanaf aarde hoeven lanceren.
Verkenning
“Alsof je een opgeblazen ballon loslaat terwijl die leegloopt, zo werkt de aandrijving van WINE”, legt sterrenkundige Frank Israel (Universiteit Leiden) uit. Omdat de ‘motor’ niet zo groot is, en de stoom niet heel veel stuwkracht levert, zal zo’n apparaat vooral goed werken aan het oppervlak van hemellichamen. “Daar waar de versnelling van de zwaartekracht niet zo groot is,” vertelt Israel, “zoals kleine planeten, manen, planetoïden, komeetkernen, enzovoorts.”
De energie die WINE nodig heeft, bijvoorbeeld voor het omzetten van water naar stoom, haalt de sonde uit de zon met zonnepanelen. “Gaat het verder weg, voorbij Jupiter, als de energiestroom van de zon wat zwak geworden,” legt Israel uit “dan gebruikt WINE het verval van radio-actieve elementen in een zogeheten radio-isotopen batterij. Hoewel dat lang goed gaat, raakt die batterij uiteindelijk wel uitgeput.”
Hopper
Een leuk idee, maar nog verre van waterdicht. “Kleinere ruimteobjecten hebben zo weinig zwaartekracht dat je met stoom wel weer los zou kunnen komen”, meent de astronoom. “Om dan naar een volgende bestemming koers te zetten, is natuurlijk niet uitgesloten, maar wel een stuk moeilijker dan over het oppervlak rond te hoppen. Bovendien heeft de sonde, zodra die het oppervlak verlaat, abrupt geen toegang meer tot de stuwstofvoorraad.”
Een ‘oneindige’ ruimtereis zit er dus voor de stoomaangedreven WINE voorlopig nog niet in. Geen wonder natuurlijk, verder dan een prototype zijn de makers immers nog niet gekomen. Momenteel zijn ze op zoek naar partners om het project verder te financieren.
Bronnen: University of Central California, Science Alert
Beeld: NASA, University of Central California
Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Bestel dan hier ons nieuwste nummer. Abonnee worden? Dat kan hier!