Maak kennis met WISA WOODSAT: de allereerste houten nanosatelliet die uit moet wijzen of het hier op aarde veelgebruikte materiaal ook in de ruimte kranig standhoudt.

Bijna dagelijks worden er satellieten in de ruimte gebracht. En zo op het eerste gezicht zijn de plannen van de Finse start-up Arctic Astronautica om nog dit jaar een nanosatelliet te lanceren, dan ook niet zo heel bijzonder. Tot je een blik op de satelliet werpt. Die bestaat namelijk grotendeels uit..hout!

Multiplex
De oppervlaktepanelen van het satellietje – dat slechts 10 bij 10 bij 10 centimeter groot is en amper 1 kilo weegt – zijn gemaakt van multiplex. “We gebruiken 9 millimeter dik berkenhout,” zo vertelt Jari Mäkinen, verbonden aan Arctic Astronautics.

En dat is behoorlijk vernieuwend; nog niet eerder is een satelliet van hout gemaakt, laat staan gelanceerd. “Multiplex wordt wel al jaren gebruikt in de luchtvaart en is een heel goed en veelzijdig materiaal gebleken,” stelt Mäkinen in gesprek met Scientias.nl. Zo maakten Fokker en andere vliegtuigbouwers er graag gebruik van. “En ook in de Tweede Wereldoorlog werden veel vliegtuigen gemaakt van hout – zoals bijvoorbeeld de beroemde Mosquito,” vertelt Mäkinen. “En nog steeds zijn er fabrikanten die de voorkeur geven aan het gebruik van hout, omdat daar gemakkelijk mee gewerkt kan worden, het goed bestand is tegen vibraties en – indien juist gebruikt – verrassend sterk is.”

Hier zie je een artistieke impressie van WISA WOODSAT. De oppervlaktepanelen zijn gemaakt van hout. In eerste instantie was het de bedoeling om ook de profielen die de panelen bij elkaar houden van hout te maken, maar daar is vanaf gezien. Ze zijn nu gemaakt van aluminium. “Omdat we dat zo min mogelijk wilden gebruiken, hebben we ze 3D geprint,” vertelt Mäkinen. “En eerlijk is eerlijk: dat is ook heel mooi!” Afbeelding: KITSAT.

WISA WOODSAT
Of het materiaal ook geschikt is voor gebruik in de ruimte zal nog dit jaar moeten blijken; Arctic Astronautics wil de houten satelliet – WISA WOODSAT genoemd – eind 2021 lanceren. Aan boord bevinden zich diverse sensoren en twee camera’s die gebruikt kunnen worden om de staat van het hout nauwlettend in de gaten te houden. Eén van de camera’s wordt op een soort selfiestick gemonteerd, waardoor deze de satelliet ook van een afstandje kan fotograferen. De apparatuur draait op elektriciteit die de satelliet met behulp van zonnepanelen zelf opwekt.

Lelijk
Het belooft een spannend experiment te worden. Want hoe zal het de satelliet tijdens de behoorlijk heftige lancering vergaan? En hoe houdt het hout zich in de ruimte, waar de temperaturen heel laag zijn en de satelliet bovendien aan behoorlijk wat straling wordt blootgesteld? Het is afwachten. Mäkinen maakt zich over de temperaturen niet zoveel zorgen. “Het multiplex kan die wel hebben.” En ook de straling heeft waarschijnlijk hooguit cosmetische effecten. “Het hout kan donkerder worden door de UV-straling en de cellulosevezels aan het oppervlak kunnen uiteenvallen, waardoor het hout lelijk wordt.”

Zonnepanelen
Waar wel enige zorgen over zijn, is de energieopbrengst. “De zonnepanelen warmen op in het zonlicht,” stelt Mäkinen. Normaal gesproken leidt het omringende metaal de overtollige warmte wel weg. “Maar multiplex geleidt niet zo goed en dus kan het zijn dat de zonnepanelen niet optimaal functioneren.”

Toekomst
Gehoopt wordt dat de satelliet het zeker twee jaar volhoudt, zodat er over een langere periode data kunnen worden verzameld. En wie weet kunnen op basis van die data in de toekomst nog meer en ook grotere houten satellieten worden gebouwd. “We hopen dat multiplex op een dag de composieten die nu gebruikt worden in satellieten, kan vervangen, want hout is een natuurlijk alternatief.”

Verschillende partijen volgen de verrichtingen van Arctic Astronautics op de voet. Zo ook de Europese ruimtevaartorganisatie, die de sensoren aan boord van WISA WOODSAT levert. “ESA is geïnteresseerd in het gebruik van biomaterialen in de ruimte en wilde daarom graag samenwerken,” stelt Mäkinen. “Er zijn nog wel meer partijen die interesse hebben, maar eerst willen zien hoe deze eerste missie gaat.”

Laatste voorbereidingen
De voorbereidingen voor die missie zijn inmiddels in volle gang. Zo werd een prototype van WISA WOODSAT eerder deze week al naar een hoogte van 31,2 kilometer gebracht. De vlucht naar de stratosfeer verliep volgens plan en de satelliet landde na bijna drie uur weer heelhuids op aarde. De omstandigheden in de stratosfeer – die de omstandigheden in de ruimte een beetje benaderen – bleken geen schade te hebben aangericht aan de houten oppervlakken. En dat is alvast een mooie opsteker.

Een prototype vloog eerder deze week aan een ballon naar een hoogte van 31,5 kilometer. Eenmaal daar aangekomen spatte de ballon – zoals gepland – uiteen en zette de satelliet weer koers richting de aarde. Afbeelding: KITSAT.

De komende weken wordt de laatste hand gelegd aan de houten satelliet die straks daadwerkelijk de ruimte ingaat en gedurende twee jaar op zo’n 500 kilometer afstand om de aarde zal draaien. Begin juli komt deze satelliet naar Nederland toe om in het technisch centrum van ESA (ESTEC) getest te worden. Met simulatoren worden dan de omstandigheden tijdens de lancering en in de ruimte nagebootst. Op basis daarvan kan er hier en daar nog wat aangepast worden en eind 2021 moet WISA WOODSAT dan met een raket van het Amerikaanse bedrijf Rocket Lab de lucht in worden geschoten.

En wie weet baant de kleine satelliet zo de weg voor nog veel meer houten satellieten. “We hebben veel gekke en minder gekke ideeën waarbij we multiplex met andere materialen combineren om nog grotere satellieten te bouwen,” vertelt Mäkinen. “Ook denken we al na over het gebruik van andere biomaterialen.” Maar tegelijkertijd willen de Finnen ook niet te hard van stapel lopen en eerst zien wat hun pionier, WISA WOODSAT doet. “Daar moeten we nu echt op gefocust blijven.”