MIRA Volkssterrenwacht MIRA vzw

Op donderdag 7 februari 2008 bracht het Amerikaanse ruimteveer Atlantis het Europese lab Columbus naar het Internationale Ruimtestation (ISS). Vier dagen later was het lab vastgemaakt aan het station en kon het testen beginnen.
ESA-astronauten Léopold Eyharts (links) en Hans Schlegel (rechts) die instaan voor het aankoppelen en het operationeel maken van Columbus. In laatste instantie was Schlegel evenwel ziek en moest verstek laten gaan voor de ruimtewandeling om Columbus aan het ISS te klinken
De geschiedenis van het lab gaat terug tot in 1995. In oktober van dat jaar beslisten de voogdijministers van de Europese Ruimtevaartorganisatie ESA in Toulouse om als één van de onderdelen van het aangekondigde ISS een eigen lab te bouwen bestemd voor experimenten uit Europa.

Twee jaar later, bijna dag op dag, kwam een overeenkomst tot stand met de NASA. De Amerikanen zouden het lab Columbus met een ruimteveer lanceren. In ruil betaalden en bouwden de Europeanen het lab plus twee knooppunten (“nodes”) waaraan onderdelen van het ISS konden worden vastgemaakt plus een speciale koepel met uitzicht op de Aarde en een reeks vrachtcabines (ATV, Automatic Transfer Vehicle) waarvan het eerste, “Jules Verne” eind februari/begin maart wordt gelanceerd. Een contract voor de bouw van een half dozijn andere ATV’s is inmiddels ondertekend. Zowat om de 18 maanden zal een ATV worden gelanceerd met een Europese Ariane-5 raket vanop de ESA-basis in Koeroe, bij de evenaar in Frans Guyana.

In 2001 begon de fabricage van Columbus in Italië bij Alenia Spazio in Turijn (nu heet het bedrijf Thales Alenia Space). Vandaar ging het naar de fabriek van EADS Astrium in het Duitse Bremen voor verdere afwerking. De lancering was toen gepland voor oktober 2004, maar de ramp met het ruimteveer Columbia op 1 februari 2003, waarna de Amerikaanse shuttles maanden aan de grond werden gehouden en het hele lanceerschema werd herzien, zorgde voor uitstel.

Columbus in de hall op het Kennedy Space Center waar het lab wordt klaargemaakt voor de lanceringOp 30 mei 2006 werd Columbus overgevlogen naar Florida voor een lancering in de tweede helft van 2007. Problemen met het veer Atlantis duwden de lanceerdatum uiteindelijk tot begin februari 2008, een dikke drie jaar later (wat voor extra kosten zorgde) dan in 2001 was gepland.

De bouw van Columbus kostte de ESA-landen 750 miljoen euro plus nog eens 85 miljoen vanwege het uitstel van de lancering. Er is ook een vluchtleidingscentrum gebouwd in Oberpfaffenhofen in de buurt van München, kostprijs 50 miljoen euro. En voor de ontwikkeling van de apparaten aan boord van Columbus was er nog een rekening van 165 miljoen euro. Samen ruim één miljard euro.

Voor die prijs hoopt de ESA gespreid over de komende tien jaar minstens 500 experimenten in micrograviteit te kunnen uitvoeren. Columbus geeft de ESA nu ook de mogelijkheid om een eigen astronaut om de 18 maanden (misschien om het jaar) voor een lang verblijf (enkele maanden tot een half jaar) naar het ISS te sturen. Het lab is dan ook de belangrijkste Europese bijdrage tot het ISS. Er zullen tot drie astronauten samen kunnen werken in hemdsmouwen als het ware. Er zijn kasten ingebouwd om experimenten uit te voeren op het gebied van materiaalonderzoek, het gedrag van vloeistoffen, medisch onderzoek op bemanningsleden, en nog heel wat meer.

Voor dat werk zijn zogenaamde “racks” in Columbus geplaatst, kasten voor een specifiek onderzoeksterrein. Ze zijn elk ongeveer zo groot als een telefooncabine. Er is plaats voor tien zulke kasten: acht opgesteld aan de “zijkanten” en twee tegen de “zoldering” voor zover er zijkanten en een zoldering is in de ruimte.... Ze kunnen onafhankelijk van elkaar gebruikt worden en beschikken daarom over hun eigen stroomvoorziening en koeling, waarvoor Columbus wel afhankelijk is van het ISS. Het heeft geen eigen zonnepanelen of andere stroombronnen en geen eigen koelingspanelen. In Columbus is wel apparatuur geplaatst om de resultaten van de experimenten onafhankelijk van de rest van het ISS door te sturen naar de Aarde.

Bij de lancering van Columbus waren er vijf kasten ingebouwd:

Biolab: voor onderzoek op micro-organismen, cellen, weefselculturen en zelfs kleine planten en kleine insecten.

EPM, wat staat voor European Physiology Modules Facility: een reeks experimenten om de gevolgen van lange vluchten in micrograviteit op het menselijk lichaam te onderzoeken.

FSL, wat staat voor Fluid Science Laboratory, daar kan het vreemd gedrag van vloeistoffen in gewichtloze toestand worden onderzocht.

EDR, wat staat voor European Drawer Rack, is niet ontworpen voor specifieke onderzoeken. Het zijn lades met standaardafmetingen waarin willekeurige experimenten kunnen ondergebracht worden, als ze maar in de lades passen, waaronder het Belgische PCDF (Protein Crystallization Diagnostics Facility) voor onderzoek van kristallen van eiwitten (proteïnes).

ETC, oftewel European Transport Carrier, is een bergruimte, maar kan in de ruimte ook gebruikt worden als werktafel.

Buiten Columbus, in het vacuüm van de ruimte, kunnen vier experimenten worden geplaatst. Dat is een job voor één of twee astronauten tijdens een ruimtewandeling. Twee daarvan krijgen tijdens deze vlucht al een plaats:

EuTEF: (European Technology Exposure Facility) waarmee in de toekomst allerlei experimenten of materialen kunnen geplaatst worden die men onbeschermd wil blootstellen aan de ruimte.

SOLAR is dan weer een platform met daarop drie instrumenten voor de studie van de Zon. Er is één gedeeltelijk Belgisch apparaat bij: SOLSPEC. Het is een instrument ontwikkeld door het BIRA (Belgische Instutuut voor Ruimte Aëronomie in Ukkel) en de Service d'Aéronomie van het CNRS, Frankrijk. Het meet de verdeling van de zonnestraling in ultraviolet, zichtbaar licht en het infrarood.

Doorsnede van Columbus in bedrijf

Afmetingen Columbus

Totale lengte: 6,871 m
Grootste diameter: 4,477 m
Totaal intern volume: 75 m3
Totaal volume racks: 25 m3

Gewicht op Aarde

Leeg gewicht: 10.275 kg
Gewicht bij lancering: 12.775 kg (2500 kg lading)
Maximale massa in baan: 21.000 kg

Nuttige lading

10 Racks (max. 998 kg per stuk)
4 externe instrumenten (max. 370 kg per stuk)

De "racks" (lab-kasten) aan één kant van Columbus

Webstek: NASA Space Shuttle Latest News en ESA News

Copyright illustraties: ESA

Tekst: Herman Henderickx (Brussel, 8 februari 2008)