Zonlicht blaast het ruimtezeil voort

Waarom zou je brandstof verstoken op ruimtereizen als je ook kunt zéilen door het heelal? Vermoedelijk komende week wordt een eerste proef gehouden met zo'n ruimtezeil....

SERIEUZE ruimtevaart kan in Rusland met weinig dollars worden bedreven. Half april begint er een relatief goedkoop experiment met een zogeheten zonnezeil. Dat is een reusachtige constructie in de ruimte die wordt aangedreven door fotonen - lichtdeeltjes - van de zon.

De kracht die deze fotonen uitoefenen, is uitermate gering, maar voldoende om in het vacuüm van de ruimte zonder enige wrijving een groot zeil van dun reflecterend materiaal een redelijke snelheid te geven. Zo zijn uiteindelijk lange reizen langs diverse planeten te maken, zonder dat brandstof nodig is, is het idee. De maan is met een zonnezeil in anderhalf jaar te bereiken.

Het eerste experiment - vermoedelijk op 17 april - zal eind dit jaar worden gevolgd door een grootschalige proef met een compleet zeil, de Cosmos 1. Het is het eerste zonnezeil - waarover al sinds begin jaren twintig wordt gefilosofeerd - dat daadwerkelijk de ruimte in zal gaan. Het project wordt gefinancierd en geleid door de Amerikaanse Planetary Society, een vereniging van heelal-fanaten. De Society krijgt het geld op haar beurt van internetgoeroe Joseph Frimage, eigenaar van USWeb, een man met onconventionele ideeën en grote interesse in ufo's.

Cosmos is een Russisch project. De belangrijkste onderdelen ervan zijn in Rusland gebouwd tegen eentiende van de kosten waarvoor Amerikaanse bedrijven in opdracht van NASA het zouden doen. De Russen zelf hebben te weinig geld voor ruimtevaart. Het Cosmos-experiment heeft een zeer lage prioriteit: de ideale mogelijkheid voor de Amerikaanse Planetary-vereniging om er met weinig geld in te stappen. De voorbereidende proef en het uiteindelijke experiment gaan niet méér kosten dan vier miljoen dollar.

De Russen gebruiken voor proef en experiment een omgebouwde SS-18 raket die kan worden gelanceerd vanaf een onderzeeboot in de Barentsz Zee, iets ten noorden van Moermansk. Het type raket, daterend uit de tijd van de Koude Oorlog, is ontworpen op het afschieten van een nucleair wapen. De twee raketten die zullen worden gebruikt, komen uit een arsenaal met vele duizenden langeafstandsraketten die in het kader van wapenverdragen met Rusland uit bedrijf zijn genomen.

De voorbereidende test deze maand is bedoeld om het uitvouwmechanisme van het zeil te beproeven. Op de plaats voor het kernwapen komt een trommel waarin twee vanen van het reuzenzeil in opgevouwen toestand zijn opgeborgen. De raket zal na zeven minuten die trommel op een hoogte van vierhonderd kilometer eruitgooien.

Uit de trommel zullen zich dan de vanen ontvouwen. Die blijven twee minuten uitgevouwen, is de verwachting. De ontvouwing zal worden gefilmd met een camera die meegaat in dezelfde trommel. De filmcassettes, verpakt in een stevige doos, worden vervolgens afgeworpen en gaan landen op het Russische schiereiland Kamtsjatka, dertig minuten na de lancering. De zoektocht naar de cassettes in het onherbergzame gebied kan dagen duren.

De filmbeelden zullen worden gebruikt om het ontwerp van het uitvouwmechanisme te verbeteren voor het ultieme zeilexperiment eind dit jaar. Dan zal een compleet zeil, de Cosmos 1, met eenzelfde Volna-raket na een hoogte van 860 kilometer worden geschoten. De acht vanen van het zeil worden stevig opgevouwen als een soort accordeon in een doos.

Het kunststofzeil is van hetzelfde materiaal als dat waarvan grote luchtballonnen worden gemaakt. Het zeil is versterkt met een laagje aluminium. Het geheel is niet dikker dan vijf micrometer. Aan de uiteinden van de opgevouwen vanen zitten kunststof buizen die worden opgeblazen. Daarna wordt de trommel in tolling gebracht, tot honderd omwentelingen per minuut. De middelpuntvliedende kracht rolt vervolgens de acht vanen langzaam uit.

Uiteindelijk zullen acht grote vanen zich ontvouwen in het ruimtevacuüm, in de vorm van een bloem met een diameter van dertig meter. De stand van elke vaan is regelbaar. Door de stand te veranderen, is het zeil te sturen, of naar een hogere baan te dirigeren. De ontwerpers denken enkele weken nodig te hebben om die ingewikkelde besturing van het ruimtezeil onder de knie te krijgen.

Louis Friedman, de voorzitter van de Amerikaanse Planetary Society, hoopt dat het zeil enkele maanden intact blijft. Camera's aan boord zullen voortdurend gegevens naar de aarde sturen. De vlucht zal met Russische en Amerikaanse grondstations worden gevolgd.

De Cosmos 1 is het eerste ruimtezeil dat werkelijk in de ruimte gaat vliegen. Ook de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie NASA heeft plannen om in de toekomst proeven te gaan doen met ruimtezeilen, net als het Duitse agentschap DLR dat samen gaat werken met het Europese ruimtevaartagentschap ESA. NASA denkt daarbij aan 2005, en DLR heeft een optie voor 2003.

Meer over