China eerder op Mars dan Nasa
50 jaar geleden vandaag. Een reeks radiobliepjes van de Russische Spoetnik. Het Westen schrok wakker. Nu is de ruimtevaart een wereldwijde sector, waarin overheden zo’n 27 miljard $ per jaar investeren. Michel Brouwer, manager strategie en beleid van het NLR heeft de ruimtevaart ingrijpend zien veranderen en verwacht de komende jaren minstens zo grote omwentelingen.
“Over 50 jaar zijn we net op Mars geweest. Dat gaat relatief meer tijd vergen dan vaak gedacht. Het kan namelijk niet meer langs de lijnen van een Apollo-programma uit de jaren 60. De techniek is daarvoor te veel veranderd. Om dus goed voorbereid naar Mars te kunnen, zal de mens eerst opnieuw reizen naar de Maan ondernemen.
Daarmee kunnen de noodzakelijke technologie en planning als het ware uitgeprobeerd worden en dan komt de bemande trip op en neer naar Mars. Zowel Europa als de VS en China hebben programma’s lopen. Europa mikt op 2030, de VS op 2037 en de Chinezen zijn er op gebrand om de wereld te laten zien wat ze kunnen. Het wordt nog spannend wie het eerst op Mars voet aan wal zet. En laat ik de voorspelling maar aandurven: China is er het eerst.”
Ruimte brengt Europa samen
De afgelopen 50 jaar kende de ruimtevaart een complete transformatie, onderstreept Brouwer. Het begon met een strategische, militaire prestigestrijd tussen twee supermachten. Een daarvan verdween sindsdien. Daarnaast kwam er een toenemende aandacht voor gebruikersgedreven programma’s zowel voor puur wetenschappelijke gebruik als voor meer operationeel gebruik zoals bijvoorbeeld communicatie- en weersatellieten. Deze laatste tak ontwikkelde zich bovendien tot een nieuwe industrie en commerciële marktactiviteit.
“Met het einde van de Koude Oorlog moest ook Europa zich fundamenteel bezonnen op zijn rol in de ruimtevaart. Die was al eerder vooral civiel gericht geweest. De conclusies daaruit zijn nog steeds trendsettend, ook voor de Nederlandse rol. Ten eerste is duidelijk dat je deze effort samen zult moeten doen, elk EU-land is zelf te klein om hier met succes verder te kunnen. Bovendien ziet iedereen dat het heel erg samenbindend is voor Europa, om op zo’n terrein als geheel te ontwikkelen en te presteren. Het spreekt enorm aan, brengt talenten samen.
Het tweede punt is dat we allemaal beseffen, dat je moet vermijden dat je politiek en economisch afhankelijk bent van een andere macht als het gaat om zaken als GPS en dergelijke ingrijpende toepassingen voor de maatschappij en economie. Europa heeft dus een independent access nodig tot activiteiten in de ruimte. Daarbij hielp het dat Europa met haar Ariane-raketten een sterke concurrentiepositie op de lanceermarkt had en nog steeds heeft. Arianespace levert een betrouwbare en betaalbare lanceermogelijkheid ook voor anderen die hun satellieten wilden lanceren.
Bovendien, achter de € 3 miljard investeringen in de Europese Ruimtevaart Organisatie ESA per jaar zit een omzet en markt van toepassingen, van concreet gebruik en van innovatie in diensten en producten die minstens tien keer zo groot is. Het primair technologische karakter van de activiteiten en samenwerking in ESA heeft zo een grote economische en politieke impact gekregen. Een mooi voorbeeld zijn de Europese initiatieven voor navigatie (Galileo) en aardobservatie (GMES). De EU heeft dit als programma’s van groot strategisch en economisch belang opgezet. ESA en de EU werken hierbij nauw samen vanuit een gezamelijke Europese ruimtevaartstrategie. Zo iets kon je nog maar enkele jaren geleden je nauwelijks voorstellen”.
Nederland heeft hoogwaardige bijdrage
In de 50 jaar ruimtevaart is Nederland een opvallende ‘speler’ geworden. Tegelijk beseffen de onderzoekers en ingenieurs dat een klein land een doordachte eigen strategie moet kiezen om voldoende impact te hebben.
“We moeten er soms wel aan wennen, dat wij in ons land alleen kunnen werken aan ‘een stukje’ van een groter, complex project dat elders in Europa gebouwd wordt. Uiteindelijk wil elke ingenieur zijn eigen satelliet bouwen en lanceren. Die droom gaat nooit over. Als Nederland kiezen we wel voor het leveren van een hoogwaardige bijdrage zoals bijvoorbeeld complete zonnepanelen maken voor nieuwe satellieten, en niet alleen op de Europese markt maar ook daarbuiten. Die bijdrage is van grote betekenis.
Dat wijst erop, dat wij nadrukkelijk zwaartepunten moeten kiezen en die met succes inbrengen in ruimtevaartprojecten. Door de sterke positie en reputatie van onze astronomie bijvoorbeeld kan Nederland veel bereiken bij het ontwikkelen van wereldklasse instrumenten voor satellieten. En niet alleen om diep in het heelal te kijken, maar ook voor het waarnemen van de aarde zelf”.
Het NLR is daarbij onder meer specialist geworden voor het “hart van elke satelliet: de standregeling.” Als immers niet zeer precies is uitgetest hoe een sonde in de ruimte en in een baan om de aarde zich zal moeten richten op de juiste punten, dan is een satelliet compleet verloren.
“Dan observeert of communiceert zo’n toestel helemaal niets meer. En die standregeling moet perfect werken in een omgeving waar de zwaartekracht niet meer werkt zoals op aarde. Dat helemaal uit te testen hier op aarde is een specialisme van grote waarde en met veel impact”. Om hier aan de top te kunnen blijven, heeft het NLR in 2005 zelfs een eigen sonde, de Sloshsat , gelanceerd, waarin de werking van de vloeistoffen in een satelliet op de standregeling werd onderzocht. “Die zou al met de Columbia mee vliegen, maar die verongelukte in 2003. Alles lag stil daarna. We slaagden er toch in om hem via een testvlucht met een Ariane 5-raket de ruimte in te krijgen. 14 dagen kon hij alle mogelijke experimenten doen en dat leverde heel veel kennis op om ons specialisme nog verder te ontwikkelen”.
Geo Valley als banengenerator
Het spektakel en de media-aandacht zal altijd door bemande missies getrokken worden. Brouwer vindt dat ook niet zo erg: “Dat zit in de mens, die fascinatie blijft. Mensen gingen met kleine bootjes de oceaan over. Nu willen we naar Mars. Waarom? Daarom. Wij leren ook over onszelf als we dat doen. Zulke projecten hebben bovendien een enorme drive om mensen enthousiast te maken, onderzoekers en ingenieurs het beste uit zichzelf te laten halen. De spin-off in technologie en nieuwe producten wordt dan vaak benadrukt en die is er ook wel. Maar vaak is die indirect, heel impliciet, zoals bij alle opmerkelijke innovaties. Maar toch, de mens heeft het gewoon in zich om zo iets te willen”.
De werkelijke doorbraken vanuit de ruimtevaart zullen de komende decennia uit een heel andere bron komen. Brouwer ziet deze in de enorme vlucht die de aardobservatie en ‘geo-informatie’ aan het nemen is. Wat ook gebeurde bij de communicatiesatellieten gaat ook op dit terrein spelen.
“Je ziet dit nu al bij weersatellieten en de nu beschikbare remote sensing satellieten. Hun data worden door allerlei bedrijven en instellingen benut en in commerciële diensten vertaald en toegepast. Allerlei landen, en ook Nederland, ontplooien op dit terrein nieuwe initiatieven. Het gaat erom de vele data uit de ruimte met ‘omgevingsinformatie’ van de aarde innovatief te gaan toepassen en daar nieuwe bedrijvigheid uit te laten opbloeien.
Wij hebben in de Noordoostpolder een ‘Geomatics Business Park‘ (GBP) opgezet waar nu al alle mogelijke bedrijven op dat punt actief zijn. Voor Nederland zijn veel van zulke data uit de ruimte ongelooflijk nuttig: oceaangegevens voor de scheepvaart, voor het ontwerp van constructies en het voorspellen van de werkbaarheid van off shore operaties, luchtkwaliteit, bodemgesteldheid en – bewegingen met oog op de veiligheid van onze dijken, waterkwaliteit, kustbeheer en ga zo maar door. Ook de archeologie heeft tegenwoordig een grote baat bij dit soort observatie en dataverzameling uit het heelal.
Andere landen zien dit nu ook. De USA heeft bijvoorbeeld al gegevens en beelden van het eigen land uit de publiek bekostigde ruimtevaart opengesteld en voor iedereen beschikbaar gemaakt. Dit gebeurt als een bewuste impuls voor toepassing, benutting en innovatie naar een nieuwe bedrijvigheid.
Wij hebben ons hier via het GBP voor ingezet in ons land. Maar met deze trend in andere landen is het duidelijk, dat onze bedrijven en kennisinstellingen moeten gaan opletten dat Nederland zijn sterke positie niet verliest. Gelet op de enorme economische betekenis van dit terrein –maar denk ook aan klimaatvragen, watermanagement, bescherming van de dijken en dergelijke strategische belangen- zou dit onderwerp hoog op de agenda moeten komen. Zou dit nou niet een issue zijn voor het Innovatieplatform, bijvoorbeeld? Nederland kan zich tot een Geo Valley ontwikkelen. Gecombineerd met de toepassingskennis kunnen we hier de Deltawerken van de 21e eeuw van maken en een enorme banengenerator voor ons land in de toekomst”.
InHolland- satelliet in de ruimte?
Op een moment als dit is het uitdagend om 50 jaar vooruit te kijken. De ruimtevaart is nog heel jong maar de technologische prestaties zijn soms adembenemend. Denk aan de Europese Huygens-sonde die heel precies en met enorme wetenschappelijke impact op de maan Titan rond Saturnus kon landen. Wat kan er straks nog meer?
“Door de nanotechnologie zal het mogelijk worden heel grote systemen van satellieten -die dan per stuk heel klein zijn – rond een groter moederschip te laten opereren. Ook kunnen we reeksen kleine satellietjes binnen één grotere unit lanceren, zodat je ingewikkelde apparaten kunt uittesten voordat ze definitief zijn. Dat beperkt risico’s en kosten en zulke activiteiten geven bovendien een grote aantrekkingskracht aan de universiteiten en instellingen die aan zulke dingen werken. Dat trekt jong talent en enthousiasme voor bètatechnische studies”.
Deze ontwikkeling leidt ook tot steeds verdere reductie van de kosten en het gewicht van satellieten. Brouwer ziet dat dit bijzondere perspectieven gaat bieden:
“De geo- informatie ontwikkeling gaat hier een grote stimulans worden. Want met zulke kosten- en risicoreducties wordt het mogelijk, dat allerlei instituties zelf satellieten maken, lanceren en de gegevens exploiteren en toepassen. Bedrijven, onderzoeksinstellingen en combinaties daarvan, zullen ‘ruimtevaart’ gaan ontwikkelen”.
Over 20 jaar gaan een hogeschool als InHolland of een serie onderzoeksinstituten van de KNAW eigen satellieten lanceren?
“Dat is een heel reëel perspectief. Als ze zoiets in eigen onderzoeksinstituten kunnen ontwikkelen, of bijvoorbeeld met bedrijven waar ze mee samenwerken is dit beslist denkbaar. heel wel. En eens te meer als ze de resultaten kunnen verwerken in hun opleidingen en voor de klanten van hun onderzoek en de bedrijfsrelaties, dan is dat op die termijn zelfs een aantrekkelijke mogelijkheid. Deze transformatie van de ruimtevaart staat ons te wachten.
Visionaire stap
Voor een land als het onze is dit een grote kans: een handelsland met een stevige rol in de ruimtevaart van nu en met een goed ‘grondsegment’ en de aanwezigheid van kennisorganisaties en bedrijven. Daarop moeten we kunnen voort bouwen. Daar is eind jaren 90 wel een zekere ambitie over geformuleerd, maar het is nog onvoldoende zichtbaar aangepakt. Ook op Europees terrein zijn water en ‘klimaat’ als hoge, door Nederland onderschreven, prioriteiten genoemd. Zou hier nu niet een visionaire stap gezet kunnen worden in ons land? Is de tijd niet bereikt, juist nu?
In de komende 50 jaar zal Nederland dankzij de reputatie van onze astronomie in elk geval een factor van belang in de ruimtevaart kunnen blijven. Die geo-informatie kan daar als een grote nieuwe factor bij komen. Daarom zou het goed zijn als de eerste geldstroom financiering voor onderzoek aan de universiteiten krachtiger op peil blijft. Dat werkt hier beter voor dan geld via de tweede of derde geldstroom”.
De huidige ruimtevaart ziet Brouwer niet verdwijnen. De wetenschappelijke exploratie via satellieten naar andere werelden gaat door.
“Een missie naar Mercurius wordt een Europese onderneming bijvoorbeeld, ook komen er robotmissies naar planeten als Uranus. De manen van Saturnus blijven zeer interessante doelen, omdat er aardachtige werelden tussen zitten, waar wij veel van kunnen leren over onze eigen planeet. Cassini-Huygens is er het trendsettende succes voor gebleken. En binnen 50 jaar hebben we definitief aardachtige planeten, met water er op, in andere zonnestelsels gevonden. Dan weet je wat er gebeurt: mensen blijven mensen en gaan zich afvragen ‘moeten we daar toch niet heen?’ We willen die vlag daar toch ook planten. Net als Columbus, net als op de Maan en op Mars”.
