In dit uitgebreid artikel bespreken we wat de belangrijkste gebeurtenissen zijn op vlak van ruimtevaart die we in 2019 mogen verwachten. Zo moeten er in 2019 twee nieuwe Amerikaanse bemande ruimtecapsules getest worden, gaat de ruimtesonde New Horizons langs het Kuipergordelobject Ultima Thule scheren en gaat Europa een ruimtetelescoop lanceren die op zoek moet gaan naar zogeheten 'superaardes'. Daarnaast gaat Rusland de Spektr-RG röntgentelescoop in de ruimte brengen en wil het bedrijf OneWeb maar liefst 882 satellieten in de ruimte brengen die breedband internet moeten aanbieden aan iedereen op Aarde.
Scheervlucht langs Kuipergordelobject
De eerste dag van 2019 kan voor de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie NASA meteen historisch worden. Zo moet de Amerikaanse ruimtesonde New Horizons voor het eerst een scheervlucht maken langs een hemelobject dat zich in de Kuipergordel bevindt, voorbij de baan van de dwergplaneet Pluto. New Horizons scheerde op 14 juli 2015 met een snelheid van bijna 14 kilometer per seconde op een afstand van 12 500 kilometer langs de dwergplaneet Pluto waarna het onbemande ruimtetuig prachtige foto's van deze verlaten ijswereld terug naar de Aarde stuurde. Na deze geslaagde scheervlucht werd beslist om New Horizons naar een ander object te sturen dat zich in de Kuipergordel bevindt in het kader van de 'Kuiper Belt Extended Mission'. De Hubble Space Telescope ontdekte in de zomer van 2014 vervolgens drie potentiële doelen waarna een jaar later werd beslist New Horizons langs het object 2014 MU69 te laten vliegen. Uiteindelijk gaf NASA deze verre ijswereld de naam 'Ultima Thule'. Deze verre ijswereld draait in 296 jaar rond de Zon op een gemiddelde afstand van 44 astronomische eenheden (AE). De laatste week van december 2018 beginnen de wetenschappelijke waarnemingen voor deze scheervlucht. Op 1 januari 2019 moet New Horizons uiteindelijk met een snelheid van 13 kilometer per seconde op een afstand van 3 500 kilometer langs Ultima Thule vliegen. Op dat moment zal New Horizons zich op een afstand van 43,3 astronomische eenheden (AE) van de Zon bevinden, dat is 43,3 de afstand van de Aarde tot de Zon. Vanop deze locatie zullen de kostbare radiosignalen van New Horizons er maar liefst minstens zes uur over doen om de schotelantennes op Aarde te bereiken. Net zoals bij de scheervlucht langs Pluto hopen wetenschappers ook dankzij deze scheervlucht meer te leren over de verre ijswerelden die zich in de Kuipergordel bevinden. Na de scheervlucht langs Ultima Thule gaat de resi van New Horizons verder in de richting van het sterrenbeeld Boogschutter.
SpaceX gaat bemande ruimtecapsule testen
In 2019 moet het Amerikaanse private ruimtevaartbedrijf SpaceX voor het eerst een bemande variant lanceren van de Dragon ruimtecapsule. De Dragon 2, ook wel 'Crew Dragon' genoemd, werd net als de bijhorende Falcon 9 raket ontwikkeld en gebouwd door SpaceX en moet in opdracht van de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie NASA astronauten naar het internationale ruimtestation ISS brengen in het kader van het Commercial Crew Program. De Dragon 2 heeft een maximale diameter van 3,7 meter, is 8,1 meter hoog en heeft zonder vracht of bemanning een gewicht van 6,3 ton. Aan boord biedt deze nieuwe ruimtecapsule is er plaats voor zeven ruimtevaarders. Drie beneden en vier daarboven. Een aantal stoelen aan boord van de capsule kan ook door vrachtrekken vervangen worden. Boven de stoelen van de gezagvoerder en de co-piloot bevinden zich enkele touchscreens en een bedieningspaneel met een aantal knoppen en een joystick, aan een beweegbare arm waarmee de Dragon kan worden bediend. Naast astronauten kan de Dragon 2 capsule ook 3,3 ton aan vracht naar het ISS brengen. Tijdens de eerste echte demonstratievlucht van de Dragon 2, die gepland is voor begin 2019, moet de ruimtecapsule zich zonder astronauten naar het ISS begeven om er vervolgens met te koppelen. Gedurende deze onbemande SPX-DM1 testmissie zullen ook de lifesupport-systemen uitvoerig worden getest en zal er zich aan boord van de capsule vracht bevinden die bestemd is voor de bewoners van het ruimtestation. Indien alles verloopt zoals gepland zal de Dragon 2 enkele weken vastgehecht blijven aan het ISS waarna de onbemande capsule zal terugkeren naar de Aarde om vervolgens te landen in zee.
India keert terug naar de Maan
Na het succes van de eerste Indiase missie naar de Maan, Chandrayaan-1, plant de Indiase ruimtevaartorganisatie ISRO begin 2019 de lancering van de Chandrayaan-2. Deze tweede Indiase onbemande Maanverkenner zal in de ruimte gebracht worden met behulp van een Geosynchronous Satellite Launch Vehicle Mk. 3 (GSLV Mk.3) draagraket vanop het Satish Dhawan Space Center in Sriharikota. In tegenstelling tot de eerste Chandrayaan missie zal Chandrayaan-2 niet enkel bestaan uit een ruimtesonde maar ook uit een Maanlander met aan boord een kleine robotwagen die de naam 'Vikram' kreeg. Terwijl de ruimtesonde/orbiter in een lage baan om de Maan zal cirkelen op een hoogte van ongeveer 100 kilometer boven het Maanoppervlak moet de één ton zware lander een zachte landing maken op de Maan waarna de kleine robotwagen kan starten aan zijn missie. Dit zal de eerste maal zijn in de geschiedenis van de ruimtevaart dat India een zachte landing zal uitvoeren op een ander hemellichaam. Het uiteindelijke doel van deze ambitieuze missie is om de 20 kilogram zware robotwagen te laten rondrijden om het Maanoppervlak zodat deze foto's en wetenschappelijke gegevens van het Maanoppervlak kan terugsturen naar de Aarde. De kleine rover werd uitgerust met zes wielen die apart worden aangedreven, een zonnepaneel om energie op te wekken en twee wetenschappelijke instrumenten: de Laser induced Breakdown Spectroscope (LIBS) en de Alpha Particle Induced X-ray Spectroscope (APIXS). Alle onderdelen samen zal Chandrayaan-2 een gewicht hebben bij zijn lancering van maar liefst 3 250 kilogram.
Boeing lanceert nieuwe bemande ruimtecapsule
Het jaar 2019 kan een belangrijk jaar worden voor de bemande ruimtevaart. Zo plant het Amerikaanse lucht- en ruimtevaartbedrijf Boeing in de lente van 2019 een heel belangrijke test met zijn CST-100 Starliner ruimtecapsule. Deze herbruikbare ruimtecapsule werd ontwikkeld onder NASA's Commercial Crew-Contract en biedt plaats aan vier tot zeven ruimtevaarders die met dit ruimtevaartuig naar het internationale ruimtestation ISS kunnen gebracht worden. Vandaag de dag worden ruimtevaarders naar en van het ISS gebracht met behulp van Russische Sojoez ruimtetuigen waardoor de vraag aan nieuwe bemande ruimtevaartuigen zeer groot is. Om hieraan een antwoord te kunnen bieden, sloot NASA met de bedrijven Boeing en SpaceX een contract voor de ontwikkeling van twee nieuwe bemande ruimtevaartuigen die in de toekomst Amerikaanse ruimtevaarders naar het ISS kunnen brengen. De CST-100 Starliner van Boeing heeft dezelfde conische vorm als de Apollo Command Module uit het Apollo Maanprogramma en werd ontworpen om op land te kunnen landen. Het grote voordeel aan dit ruimtevaartuig is dat deze door meerdere soorten raketten kan gelanceerd worden (Atlas V, Delta IV of Falcon 9). In eerste instantie zal deze ruimtecapsule in de ruimte worden gebracht door een Atlas V raket. Wanneer er bij de lancering iets mis zou gaan, wordt de CST-100 Starliner capsule van de raket weggetrokken door een zogeheten ‘launch escape system’ zodat de ruimtevaarders in veiligheid kunnen worden gebracht. Eenmaal in de ruimte kan de CST-100 Starliner tot zestig uur autonoom vliegen of 210 dagen in een lage baan om de Aarde blijven wanneer deze vastgehecht is aan het internationale ruimtestation ISS. In eerste instantie zal de CST-100 Starliner uitgerust worden met het NASA Docking System zodat het ruimtevaartuig zich kan vasthechten aan het Amerikaanse segment van het ISS. Na een Pad Abort Test zal Boeing in 2018 de CST-100 Starliner voor het eerst ook lanceren richting het ISS. Tijdens deze zogeheten 'Boe-OFT' missie zal een onbemande CST-100 Starliner capsule met behulp van een Atlas V raket in de ruimte gebracht worden waarna deze zich voor het eerst moet begeven en vasthechten aan het internationale ruimtestation ISS.
Europa gaat op zoek naar 'superaardes'
Het Europese ruimtevaartagentschap ESA gaat eind 2019 een kleine ruimtetelescoop in de ruimte wil brengen die specifiek gaat jagen op zogenaamde 'superaardes'. Superaardes zijn rotsachtige planeten met een vast oppervlak die zich in banen rondom andere sterren bevinden met een massa groter dan de Aarde maar kleiner dan die van Uranus of Neptunus. Deze Europese prestigieuze missie, die een prijskaartje heeft van 50 miljoen euro, kreeg de naam 'CHaracterising ExOPlanets Satellite' (CHEOPS) en het project werd in oktober 2012 gekozen uit 26 voorstellen. Bij de zoektocht naar superaardes zal de CHEOPS ruimtetelescoop gebruik maken van de dezelfde methode waarmee ook NASA's Kepler ruimtetelescoop exoplaneten opspoort. Zo zal men dipjes in de helderheid meten van sterren die optreden wanneer een planeet, gezien vanaf de Aarde, voor zijn moederster langs beweegt. In tegenstelling tot de Kepler ruimtetelescoop zal CHEOPS geen grote aantallen sterren observeren maar heldere sterren waarvan men nu al weet dat ze één of meerdere exoplaneten bezitten. Astronomen vermoeden dat deze sterren ook kleinere exoplaneten bezitten die gelijkenissen zouden kunnen vertonen met de Aarde. Sinds 1992 hebben sterrenkundigen al meer dan 800 planeten ontdekt rondom andere sterren. CHEOPS zal in de ruimte gebracht worden met behulp van een Russische Sojoez draagraket vanop de Europese lanceerbasis in Frans-Guyana en zal minstens 3,5 jaar lang observaties uitvoeren vanuit een zon-synchrone baan op een hoogte van 800 kilometer. De hoofdspiegel van de Ritchey-Chretien telescoop waarmee CHEOPS zijn waarnemingen zal uitvoeren, zal een diameter hebben van dertig centimeter en de volledige telescoop zal een lengte hebben van 1,5 meter. Alles samen zal deze ruimtetelescoop een gewicht hebben van ongeveer 300 kilogram. CHEOPS is een samenwerking tussen ESA en Zwitserland en het project staat onder leiding van het Center for Space and Habitability van de Universiteit van Bern. Daarnaast werken ook tal van ESA-lidstaten en Europese wetenschappelijke instellingen zoals het Belgische Centre Spatial de Liège, de Université de Liège en het Belgisch Instituut voor Ruimte-Aëronomie (BIRA) mee aan dit project.
OneWeb: 882 satellieten moeten voor wereldwijd internet zorgen
Eén van de meest opvallende ruimtevaartprojecten die in 2019 van start gaan is ongetwijfeld OneWeb. Dit project bestaat uit een netwerk van maar liefst 882 satellieten dat breedband internet moet aanbieden aan iedereen op aarde. Vandaag de dag hebben heel veel mensen op Aarde nog steeds geen toegang tot het internet als gevolg van onbereikbare gebieden of economische problemen waardoor men hier niet in kan investeren. Het bedrijf OneWeb wil daar verandering in brengen door wereldwijd breedband internet aan te bieden met behulp van honderden satellieten zodat iedereen op Aarde toegang kan krijgen tot het 'world wide web'. Deze satellieten zullen allemaal in een cirkelvormige baan om de Aarde cirkelen op een hoogte van ongeveer 750 kilometer en moeten tegen 2020 al operationeel zijn. Het Europese Airbus Defense and Space zal al deze satellieten bouwen in opdracht van OneWeb die elk een gewicht hebben 150 kilogram. Terwijl de eerste OneWeb satellieten gebouwd worden in het Franse Toulouse zal de productie van de overige vele honderden satellieten verplaatst worden naar de Verenigde Staten. Om al deze satellieten in de ruimte te kunnen brengen, sloot OneWeb al een contract af met het Europese lanceerbedrijf Arianespace voor 21 lanceringen van Sojoez raketten. Al deze Sojoez raketten zullen gelanceerd worden vanop zowel de Europese lanceerbasis in Kourou alsook Russische lanceercomplexen. Daarnaast zal het bedrijf ook het LauncherOne systeem gebruiken van Virgin Galactic. Het bedrijf OneWeb werd in 2012 opgericht door de Amerikaan Greg Wyler die eerder ook al het bedrijf O3b Networks oprichtte.
Google Lunar X Prize missies
De Google Lunar X Prize (GLXP) was een prijs van 20 miljoen Amerikaanse dollar voor wie de eerste geslaagde private landing op de maan kon uitvoeren. Deze prijs zou door de internetgigant Google en de X Prize Foundation worden uitgereikt aan een team dat als eerste een onbemand voertuig op het oppervlak van de maan kon brengen waarna dit voertuig zich dan ook nog eens minstens 500 meter over het maanoppervlak kon voortbewegen. Ook moest het ruimtetuig beelden en data terug naar de Aarde sturen. Terwijl de oorspronkelijke deadline 2015 was, slaagde geen enkel deelnemend team in zijn missie waarna de deadline werd verschoven naar 31 maart 2018. Toen in januari 2018 bleek dat er nog steeds geen enkel deelnemend team ook deze deadline zou halen, werd beslist dat de prijs niet meer zou worden uitgereikt maar dat de wedstrijd toch zou worden voortgezet. Toch hebben enkele deelnemende teams beslist de ontwikkeling van hun maanlander verder te zetten en wil men in 2019 enkele van deze kleine onbemande maanlanders naar de maan brengen. Van de oorspronkelijke 29 deelnemende teams, die afkomstig waren uit 17 verschillende landen, nemen er vandaag de dag nog 5 teams deel aan deze bijzondere wedstrijd. Deze vijf teams zijn afkomstig uit de Verenigde Staten (Moon Express), Japan (Hakuto), Israël (Team SpaceIL), India (Team Indus). Daarnaast is er ook een internationaal team (Synergy Team) dat een verzameling is van teams die oorspronkelijk deelnamen aan de Google Lunar X Prize maar hun project vroegtijdig stopzette. Deze vijf resterende teams hebben inmiddels ook al een contract afgesloten met lanceerbedrijven voor het lanceren van hun maanlanders. Zo zullen twee teams samenwerken met de Indiase ruimtevaartorganisatie ISRO voor het lanceren van hun maanlanders terwijl de andere teams beroep doen op private lanceerbedrijven als Rocket Lab, Interorbital Systems en Spaceflight Industries. Eén van de eerste teams die hun zelf ontwikkelde maanlander in de ruimte gaat brengen is Team SpaceIL uit Israël. Hun 2 meter grote en 585 kilogram zware 'Sparrow' maanlander moet begin 2019 al in de ruimte gebracht worden met behulp van een Amerikaanse Falcon 9 raket.
LauncherOne: nieuwe kleine draagraket wil lanceermarkt veroveren
Doordat er de laatste jaren steeds meer kleinere satellieten gelanceerd worden zoals 'cubesats', is de vraag naar kleinere en goedkopere lanceermiddelen dan ook groot. Om hieraan te kunnen beantwoorden, werken verschillende commerciële ruimtevaartbedrijven aan de ontwikkeling van kleine raketten die vrachten tot enkele honderden kilogram in een lage baan om de Aarde kunnen brengen. Eén van deze bedrijven is Virgin Orbit dat een onderdeel is van de bekende Virgin Group. Dit bedrijf werd in 2017 opgericht om kleine satellieten in de ruimte te brengen met behulp van de LauncherOne raket. Bijzonder aan dit project is dat de LauncherOne tweetrapsraket zal worden gelanceerd vanop een hoogte van ongeveer 10 kilometer terwijl deze onderaan een Boeing 747 hangt. Door een raket te lanceren vanop grote hoogte hoeft men geen rekening te houden met weersomstandigheden en heeft men meer flexibiliteit voor het lanceerschema. Het principe achter de 'air launch to orbit' technologie is niet nieuw in de ruimtevaart. Zo lanceerde het Amerikaanse bedrijf Orbital Sciences Corporation sinds 1990 al tientallen Pegasus raketten vanonder een Lockheed L-1011 vliegtuig die succesvol tal van satellieten in de ruimte brachten. De LauncherOne is een 16 meter lange raket met een diameter van 1,6 meter die vrachten tot 500 kilogram tot in een lage baan om de Aarde kan brengen op een hoogte van 230 kilometer. Elke LauncherOne raket zal eerst tot op een hoogte worden gebracht van ongeveer 10 kilometer met behulp van een Boeing 747-400 vliegtuig die de naam 'Cosmic Girl' kreeg. Dit vliegtuig zal opstijgen vanop de Mojave Air and Space Port in Californië maar Virgin Orbit sluit niet uit dat er in de toekomst andere vertrekplaatsen bijkomen zoals Puerto Rico, Hawaii en het Verenigd Koninkrijk. Doordat deze raket kan gelanceerd worden tegen een kostprijs van minder dan 12 miljoen dollar is deze zeer goed geschikt voor het lanceren van kleine satellieten die werden ontwikkeld door universiteiten of wetenschappelijke instellingen. Na een eerste testvlucht plant Virgin Orbit in 2019 de eerste commerciële lanceringen met de LauncherOne.
Rusland gaat nieuwe röntgentelescoop in de ruimte brengen
Rusland gaat in 2019 de Spektr-RG röntgentelescoop in de ruimte brengen. Deze 2,7 ton zware ruimtetelescoop zal vanop de Bajkonoer lanceerbasis in Kazachstan in de ruimte gebracht worden met behulp van een Russische Proton raket. Deze raket moet de Spektr-RG satelliet tot op het Lagrange punt L2 brengen. Dit punt in de ruimte wordt vaak gebruikt voor astronomische observaties omdat een object in L2 dezelfde positie behoudt ten opzichte van de Zon en de Aarde, waardoor kalibratie eenvoudiger is. Een ruimtegerichte observatiesatelliet op dit punt heeft altijd de Zon, de Aarde en de Maan achter zich, zodat afscherming eenvoudiger is, en observaties rond de klok kunnen doorgaan. Spektr-RG bestaat uit verschillende telescopen die van ultraviolet tot harde röntgenstraling kunnen waarnemen. Eén van de belangrijkste instrumenten aan boord van Spektr-RG is de Duitse eROSITA (Extended Roentgen Survey with an Imaging Telescope Array) röntgentelescoop die ontwikkeld werd door het Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics (MPE). Dit instrument is 25 maal meer gevoeliger dan een soortgelijk instrument aan boord van de ROSAT satelliet die in 1990 in de ruimte werd gebracht. Met het Duitse eROSITA instrument wil men in vier jaar tijd zoveel mogelijk clusters van sterrenstelsels bestuderen en actieve sterrenstelsels (Active Galactic Nucleus) waarbij in het centrum een zeer klein gebied zeer veel energie vrijheeft. Een andere belangrijke röntgentelescoop aan boord van Spektr-RG is de Russische ART-XC dat werd ontwikkeld door het Russian Space Research Institute. Met de Spektr-RG röntgentelescoop willen astronomen onder andere zwarte gaten en restanten van supernova-explosies bestuderen en onderzoeken hoe het interplanetair magnetisch veld werkt.
