Goed voorbereid de ruimte in

De lancering van de Russische raket, vanaf de lanceerbasis in Bajkonoer op 21 juli, is succesvol verlopen. Inmiddels is de lading, waaronder de ‘European Robotic Arm’, op weg naar het internationale ruimtestation ISS. Na vele jaren uitstel komt daarmee ook het door NLR ontwikkelde ‘Mission Preparation and Training Equipment’ eindelijk tot zijn recht.

Op 21 juli was het dan eindelijk zo ver: de lancering van de European Robotic Arm (ERA). De ruim 11 meter lange robotarm is, vastgemaakt aan de Russische multifunctionele laboratoriummodule Nauka en gelanceerd met een Proton-raket vanaf de lanceerbasis in Bajkonoer (Kazachstan), op weg naar het internationale ruimtestation ISS. De reis duurt ruim acht dagen waarna de thuisbasis van de ERA, de Nauka-module, aan het ISS kan worden gekoppeld. Vanaf daar zal de arm kunnen “wandelen” naar andere locaties van het Russische deel op het ISS waar het met camera’s inspecties kan uitvoeren en kosmonauten of vracht (tot 8000 kg) kan verplaatsen.

Extra arm
Het internationale ruimtestation heeft al twee robotarmen: Canadarm2 en het Japanse Experiment Module Remote Manipulator System. Beide armen kunnen echter het Russische deel van het ISS niet bereiken. Daarom is ERA er om aan de slag te gaan bij het Russische deel waarbij deze in staat is vele taken automatisch of semi-automatisch uit te voeren. Kosmonauten – oftewel astronauten – kunnen de arm zowel van binnen als van buiten het ruimtestation bedienen. De positionering van de einddefector, de zgn. ‘hand van de arm’, gebeurt daarbij met een nauwkeurigheid van 5 mm. Het besturen gebeurt real-time of op basis van voorgeprogrammeerde commando’s.

Voorbereiding en training
Maar voordat het zover is moeten de missies worden voorbereid. En tijdens de uitvoering moeten technici ondersteuning kunnen verlenen. Gebruikers – de kosmonauten en grondpersoneel – moeten hiervoor getraind worden. Hierbij speelt het door NLR ontwikkelde Mission Preparation and Training Equipment (MPTE) een cruciale rol.
Michel Brouwer, voormalig MPTE-projectleider van NLR (1996–2006): ‘’Om de arm te laten doen wat van te voren is bedacht, is veel voorbereiding nodig. Met de MPTE die NLR heeft ontwikkeld kunnen technici, zoals van het ERA support centre in Noordwijk bij ESTEC, de gewenste handeling vooraf in een simulator oefenen. Daarna worden die voorgeprogrammeerde handelingen vastgelegd en via het Russische mission control centre naar het ISS gestuurd. De astronaut hoeft dan voor de geautomatiseerde sequenties alleen aan te geven wanneer de volgende stap moet gebeuren. Deze hoeft dan zelf zo min mogelijk handelingen zelf te verrichten’’.

Naast ESTEC in Noordwijk zijn er nog twee locaties met MPTE’s in Moskou: bij het mission control centre van RSC Energia en op het Gagarin cosmonaut training centre.

Samenwerking
Onder leiding van Airbus Defence and Space Nederland heeft een consortium van Europese bedrijven uit Nederland, Italië, België, Duitsland, Zwitserland, Denemarken en Zweden gewerkt aan het project voor de Europese Ruimtevaartorganisatie ESA (European Space Agency). Het consortium betrok ook de Russische RSC Energia bij de ontwikkeling en productie van ERA.

Nederland heeft uiteindelijk twee derde van de totale kosten van ca. 360 miljoen euro voor de ERA betaald. Een substantieel deel daarvan is naar NLR gegaan voor de ontwikkeling, test en beheer, en gebruik van de MPTE. NLR is dan ook al sinds het begin in 1995 betrokken bij dit prestigieuze project.

Uitstel
In het oorspronkelijke plan uit de jaren 80 zou de robotarm onderdeel uitmaken van het Europese ruimtevaartuig Hermes. Toentertijd bekend onder de naam HERA: Hermes robotic arm. Maar het Hermes-project is enkele jaren later stopgezet. Vervolgens werd geopperd om de arm op het Russische ruimtestation MIR-2 te installeren. Nadat Rusland in 1993 als volwaardig partner aansloot bij het ISS-initiatief werd het huidige plan werkelijkheid. De lancering van ERA naar het ISS had in 2002 moeten plaatsvinden. Verschillende technische en programmatische uitdagingen zorgden er echter voor dat de lancering 14 keer werd uitgesteld, waardoor NLR o.a. een mid-life upgrade van het MPTE heeft uitgevoerd.

(credits foto in header: ESA)