Nederlandse innovatie maakt satellietinstrumenten flexibeler en goedkoper
Het Nederlandse bedrijf Technolution ontwikkelde, samen met het NLR en gesteund door het NSO, een slimme boordcomputer voor satellietinstrumenten. De vinding maakt instrumenten voor kleine satellieten flexibeler, bouwers daarvan onafhankelijker en het Nederlandse aanbod van ruimtevaarttechnologie completer.
Een visuele weergave van het CPDU board.
De Nederlandse ruimtevaartindustrie heeft een sterke reputatie als bouwer van sensoren en satellietinstrumenten. Maar de elektronica die deze instrumenten aanstuurt en uitleest, wordt veelal ingekocht in het buitenland. Zo wordt het satellietinstrument Tropomi bijvoorbeeld aangestuurd met Zweedse elektronica.
Technologiebedrijf Technolution en het Koninklijk Nederlands Lucht- en Ruimtevaartcentrum (NLR) wilden de capaciteit om dit onderdeel te bouwen naar Nederland halen. Met geld uit de NSO-regeling SBIR ontwikkelden ze een Control and Data Processing Unit (CDPU). Een boordcomputer, die sensoren of instrumenten op een satelliet kan aansturen en de verzamelde data kan uitlezen.
Kleine satellieten
Wat klinkt als een relatief eenvoudig stuk elektronica, is dat bepaald niet, zegt Sybren de Jong, senioronderzoeker en ingenieur bij het NLR: ‘Zo’n computer moet niet alleen een sensor of instrument aansturen en uitlezen, maar ook geschikt zijn voor gebruik in de ruimte. Hij moet de warmtehuishouding regelen, compact en lichtgewicht zijn en opgewassen tegen een flinke dosis straling.’
En dan is er nog de levensduur van de elektronica. Voor een instrument als Tropomi moet deze een jaar of tien, vijftien zijn. Het kost enkele miljoenen euro’s om iets te bouwen dat zo lang meegaat. ‘Voor een groot satellietinstrument als Tropomi kan dat uit’, zegt De Jong, ‘Maar wat doe je als je kleinere satellieten bouwt die vijf tot tien jaar in de ruimte zijn en gebouwd moeten worden voor een relatief klein budget?’
De markt van kleine satellieten en constellaties, newspace, is in opkomst. Specifiek voor deze markt is de CDPU van Technolution en het NLR bedoeld. De Jong: ‘We legden ons oor te luister bij bedrijven als Cosine en Airbus Nederland. Voor hen, maar bijvoorbeeld ook voor sommige satellieten van ISISpace, kan deze elektronica uitkomst bieden. Onze CPDU is zeer betrouwbaar, maar ook kostenefficiënt voor kleinere missies.’
Een ander unique selling point is de flexibiliteit van de elektronica. De CDPU is zo ontworpen dat hij elk type sensor of instrument kan aansluiten op elk type satelliet. ‘De instrumentbouwer kan het instrument bouwen en testen, onafhankelijk van het satellietplatform’, zegt Gerard Rauwerda, Business Developer bij Technolution. ‘En de software kan geüpdatet worden als de satelliet al in de ruimte is, waardoor je zelfs ná de lancering veranderingen kunt aanbrengen aan de beveiliging en verwerking van de satellietgegevens.’
Testen in de ruimte
De CDPU box op kantoor op aarde. De volgende stap is het testen van de CPDU in de ruimte.
Technolution bouwt tot nu toe alleen gespecialiseerde en zeer betrouwbare elektronica voor gebruik op aarde. Met de CDPU hoopt het bedrijf ook de ruimtevaartsector te gaan bedienen. ‘Omdat we zelf geen ervaring hebben in de ruimtevaart, hebben we de samenwerking gezocht met het NLR’, vertelt Rauwerda. ‘De ruimtevaartsector is conservatief. Je moet er eerst vertrouwen winnen, laten zien wat je kunt. Daarom was het voor ons belangrijk om samen te werken met een partij die deze domeinkennis wel heeft: het NLR.’
De SBIR-regeling stelde Technolution en het NLR in staat om een prototype te ontwikkelen van de CDPU. Deze werd getest met behulp van SRON en Airbus Nederland en bleek goed te werken. De volgende stap is bewijzen dat de elektronica ook werkt in de ruimte. ‘We zijn in gesprek met het NSO en met ESA over een vervolgtraject’, zegt De Jong van het NLR. ‘Vanuit meerdere kanten is er interesse. Onze CDPU wordt gezien als een waardevolle oplossing voor kleine satellieten en een mooie aanvulling op de Nederlandse keten van toeleveranciers.’