Hoe maak je een radiotelescoop voor in de ruimte groot genoeg om verre signalen op te vangen, maar tevens klein en licht genoeg om met een raket mee te sturen? Niels Vertegaal van de TU Eindhoven bedacht een opblaasbare variant. Die is nu voor het eerst in stratosfeer getest.
Wie diep in het heelal – dus ver terug in de tijd – wil kijken, heeft een antenne of schotel nodig met een groot oppervlak. Dat kan een probleem zijn, want om het instrument in de ruimte te krijgen moet het wel in een raket passen. De James Webb Telescope (JWT), kampioen onder de telescopen, werd eind 2021 om die reden in opgevouwen toestand gelanceerd.
Promovendus Niels Vertegaal van de TU Eindhoven komt nu met een andere manier om grote telescopen in het klein op hun plek van bestemming te brengen: hij maakt er opblaasantennes van.
Afgelopen week testte hij voor het eerst een opblaasbare radiotelescoop in de ijle lucht, namelijk op een hoogte van dertig kilometer. Het instrument werd in de stratosfeer gebracht door het bedrijf Sent into Space in Sheffield in Engeland, schrijft de TU Eindhoven in een nieuwsbericht. Eerder werd het concept alleen nog maar getest in het lab in Eindhoven (zie filmpje onderaan).
Literpak
Het instrument dat in Engeland de lucht in ging, paste bij de lancering in een pakketje van 10 bij 10 bij 10 centimeter. Dat is een kubus met de inhoud van een liter.
Toen de telescoop op de gewenste hoogte was, vulden de armen zich eerst met een minieme hoeveelheid perslucht en vervolgens met een kleine dosis CO2. Hierdoor vouwde een flinterdunne film, bedekt met een laagje koper van twee micrometer, zich uit tot een oppervlak van een vierkante meter: de radio-ontvanger.
Sublimatiepoeder
Hoe ijler de omgeving, hoe minder lucht er nodig is om iets op te blazen, legt Vertegaal uit. ‘Het gaat om het drukverschil tussen de binnenkant van de telescooparm en de ruimte er omheen. In dit experiment hebben we eerst wat volume gecreëerd met een pomp, en daarna CO2-cartridges gebruikt – de patronen die tourfietsers wel meenemen voor bandenpech onderweg.’
Voor in de ruimte denken de onderzoekers aan andere manieren om de telescoop op te blazen, bijvoorbeeld met sublimatiepoeder. Dat is een poeder dat bij lage druk direct in gasvorm overgaat.
Toekomst
Vertegaals droom is terugkijken in de tijd, liefst tot aan het moment dat het heelal ontstond. Daar is de nu geteste antenne nog lang niet geschikt voor. ‘Wat we nu hebben, is een bevestiging dat het concept kan werken’, zegt Vertegaal.
‘Tijdens een lancering telt elke gram. Een opblaasbare antenne zoals deze is zeer lichtgewicht en compact. Mijn hoop is dat we hiermee straks nog betere radiotelescopen dan nu in de ruimte kunnen brengen.’
Op dit moment heeft een consortium met daarin onder anderen de TU/e de Radboud Universiteit Nijmegen een voorstel in voorbereiding voor ruimtevaartorganisatie ESA. De inzet is een opblaasbare radiotelescoop mee te sturen met een maanmissie en die op de achterkant van de maan te plaatsen.
Vertegaal: ‘Als je daar, vrij van storingen van de aarde, ultralage frequenties kan opvangen, krijg je informatie binnen over het begin van het heelal.’
Openingsbeeld: Sent into Space
Nieuwsbrief
Vond je dit een interessant artikel, abonneer je dan gratis op onze wekelijkse nieuwsbrief.