Studenten testen plaatsbepaling voor raketten op basis van radio-interferometrie

Studenten van de Nijmeegse Radboud Universiteit en de TU Eindhoven gaan binnenkort een methode testen om de positie van raketten te bepalen. Deze moet veel nauwkeuriger worden dan bijvoorbeeld gps en werkt op basis van radio-interferometrie.

Een onderzoeksteam van beide universiteiten gaat hun methode tussen 11 en 14 maart in Zweden tijdens een experimentele raketlancering testen. Dit gebeurt in Esrange, in het noorden van Zweden. De af te vuren raket zal naar verwachting vijftien minuten in de lucht blijven en een hoogte van tachtig tot honderd kilometer halen.

Het eerste experiment draait om een nauwkeurige plaatsbepaling en maakt gebruik van radio-interferometrie. Vanaf de raket worden drie antennes ingezet om radiosignalen uit te zenden met afwijkende frequenties. Op de grond worden deze signalen opgepikt door vijf stations bij de lanceerbasis. "Aan de hand van het faseverschil tussen de aankomende signalen kunnen we herkennen wat de locatie van de raket is", zegt Hamid Pourshaghaghi, een onderzoeker van de Radboud Universiteit.

De locatie wordt zodoende duizend maal per seconde gemeten, tot op enkele centimeters nauwkeurig; dat is volgens de onderzoekers tot tien keer nauwkeuriger dan gps. Het nauwkeurig bepalen van de positie van raketten is in zijn algemeenheid vrij lastig, omdat raketten een zeer hoge snelheid halen en door meerdere lagen van de atmosfeer vliegen.

Projectleider Mark Wijtvliet legt uit dat dit experiment belangrijk is voor ruimtevaartorganisaties, "omdat het bij dit soort experimentele vluchten belangrijk is de raket tijdig bij te kunnen sturen, zodat de raket weer op de gewenste plek neerkomt". Volgens hem kan de methode in de toekomst ook worden ingezet voor het volgen van objecten of personen, met name op zee om verloren objecten te lokaliseren.

Het experiment heet PR³ Space. Dit is een van de geselecteerde projecten voor het Europese programma Rexus, een initiatief van de Zweedse en Duitse ruimtevaartorganisatie en de ESA. Bij dit programma gaan elk jaar twee raketten de lucht in waarbij elke raket ongeveer vijf experimenten van studententeams uit verschillende landen aan boord heeft. Volgens het studententeam is PR³ het eerste Nederlandse project dat door de selectie is gekomen.

Als onderdeel van PR³ Space wordt nog een ander experiment uitgevoerd: een stralingsmeting met telefooncamera's. Op de raket wordt de kosmische of ionische straling gemeten met deze camera's. Het idee is dat kleine satellieten hiermee uitgerust kunnen worden, zoals cubesats van tien bij tien centimeter. Als deze satellieten de straling hiermee kunnen meten, kan hun levensduur beter worden gemonitord.

Een deel van de Rexus-raket waarin het experiment van de studenten is gemonteerd.

Reacties (13)

[caipirinha]

Niet als je met je raket een ander schip wilt raken of je boortoren boven een bestaand boorgat wilt manoeuvreren.
Het is overigens een oud concept maar hier is de extra uitdaging de snelheid en de dopplershift, leuk experiment.

[Troepje]

Het mooie van die Doppler-shift is dat je dat mee kunt nemen in de schatting van hoe snel je doel precies gaat . Volgens mij is juist het punt dat de 3 punten die je "bemonstert" zo dicht bij elkaar zitten, dat je heel nauwkeurig die faseverschillen moet kunnen bepalen.

[CEx]

Is dit ook nauwkeuriger dan laser targeting vanaf de grond?

[la cucaracha]

Heeft laser niet de sterke neiging om rechtdoor te gaan? Verdwijnt je te volgen object achter de horizon dan is het einde oefening. En ik vrees dat bv bewolking en zo ook niet helpen bij een correct signaal.
Vraag me wel af of, en hoe verre de afstand tussen het te volgen object en grondstation(s) beperkt zijn.
Als de range groot genoeg is kan het helpen bij het terugvinden van vliegtuigen die van de radar verdwijnen.

[PipodeCl0wn]

Moest meteen aan Oboe denken:
https://en.wikipedia.org/wiki/Oboe_(navigation)

[Djordjo]

Vanaf de raket worden drie antennes ingezet om radiosignalen uit te zenden met afwijkende frequenties.
en
Volgens hem kan de methode in de toekomst ook worden ingezet voor het volgen van objecten of personen, met name op zee om verloren objecten te lokaliseren

Dus je gaat een object op zee met drie antennes uitrusten om op de centimeter nauwkeurig te lokaliseren? Zou een hectometer niet al nauwkeurig genoeg zijn?

[Verwijderd]

Je zou bijvoorbeeld ook het hele artikel eens kunnen doorlezen. -gasp-

"Projectleider Mark Wijtvliet legt uit dat dit experiment belangrijk is voor ruimtevaartorganisaties, "omdat het bij dit soort experimentele vluchten belangrijk is de raket tijdig bij te kunnen sturen, zodat de raket weer op de gewenste plek neerkomt"."

Bij een landing wil je dat het ding op een bepaalde plek terechtkomt, lijkt me zo. Overschieten met honderden meters lijkt me hierin geen optie.

[Djordjo]

Ik geloof niet dat je mijn reactie goed gelezen hebt. Uiteraard is de locatie van een raket belangrijk bij het landen, dat ontken ik ook niet. Mij ging het erom dat de projectleider beweert dat de methode ook gebruikt kan worden om verloren objecten op zee te lokaliseren. Dat zal best, maar dan is imho niet zo'n grote nauwkeurigheid nodig.

[Verwijderd]

Dat ligt er aan. Als neerkijkt op de zee lijkt alles hetzelfde, probeer dan maar eens iets terug te vinden in het donker. Nauwkeurigheid dat enkele meters is zeker geboden.

[MrMonkE]

Misschien niet nodig, maar zeker wel handig.

[Keerzijde]

Wel een enorm scherpe punt aan die raket, zeg.
Als je die in je oog krijgt ben je wel mooi dood!

[unclero]

En over een jaar richten die studenten een start-upje rondom dit onderzoek op, en een half jaartje later wordt het door twintig miljoen gekocht door Larry Ellison om Elon Musk af te troeven met het landen van een raket op een drijvend platform. Zoiets?

[WhizzCat]

Sorry, kan het niet laten: https://www.youtube.com/watch?v=bZe5J8SVCYQ