Kleine, kubusvormige satellietjes zijn handig voor goedkope ruimtemissies, maar hebben een groot nadeel: ze hebben meestal geen aandrijving. Daardoor bewegen ze hulpeloos door de ruimte. Een nieuwe, eenvoudige aandrijving met waterdruppels kan de kleine satellieten helpen.

De kleine satellietjes, ook CubeSats genoemd, worden steeds populairder in de ruimtevaart. Ze liften mee tijdens de lancering van grotere satellieten, worden een voor een uit de raket geworpen en doen vervolgens hun ding. Ze zijn bijvoorbeeld handig voor aardobservatie, het maken van radioverbindingen en experimenten in de ruimte met medicijnen en planten.

Omdat ze zo simpel mogelijk worden uitgevoerd, kost een minisatelliet weinig, waardoor ermee kan worden geëxperimenteerd. Ze hebben echter een grote beperking: over het algemeen past er geen aandrijving in. Een kleine verbrandingsmotor neemt te veel ruimte in of is een te groot risico voor de rest van de satellietinhoud. Daardoor zijn de apparaten nu vaak afhankelijk van hun baan rond de aarde; alleen voortgedreven door het zetje dat ze aan het begin kregen en de zwaartekracht.

 


Onderzoekers van de Amerikaanse Purdue University brengen daar nu verandering in. Ze bedachten een motor die werkt met waterdruppels. Het water zit in een klein reservoir met een heel smal spleetje (10 micron breed). Zwakke verwarmingselementen verhitten het water, waardoor er mist bestaande uit minuscule druppeltjes door het gaatje heen wordt geperst. Doordat het gaatje zo smal is, zal de rest van het water niet naar buiten lekken.

De uitgestoten mist zorgt voor een klein beetje aandrijving. Precies genoeg, denken de onderzoekers, om het zetje te geven dat satellieten nodig hebben. Als een CubeSat bijvoorbeeld net niet goed in zijn baan zit, is een klein beetje waterdruppelkracht genoeg om de koers te hervinden.


Goedkoop veelzijdiger

De motor gebruikt bijna geen energie. Volgens de onderzoekers vereist een draai van 180 graden (handig als de satelliet per ongeluk met de verkeerde kant naar de aarde gericht staat) maar 0,25 W. Dat is belangrijk, want de nanosatellietjes hebben alleen een paar zonnepanelen als energiebron. En elk meetapparaat in de satelliet kost al veel stroom.

Of dit dé doorbraak wordt voor goedkope, betrouwbare satellietaandrijving is echter de vraag. Om een CubeSat volledig wendbaar te maken, zijn twaalf motortjes nodig. Dat maakt het geheel complexer; elk nieuw onderdeel kan immers stukgaan. Wel lijkt het een relatief goedkope manier om de CubeSats veelzijdiger te maken.

De onderzoekers weten dat de techniek in principe kan werken. Als volgende stap willen ze de aandrijving de ruimte in sturen om te kijken of hij in de praktijk ook functioneert.

Beeld: Purdue University