De Universiteit Twente en ruimtevaartonderneming Dutch Space in Leiden hebben een samenwerkingsovereenkomst voor een periode van tien jaar ondertekend om een trillingvrije koeltechniek, ontwikkeld aan de Universiteit Twente, toe te passen in ruimtevaart en in ‘Big Science’. Deze techniek maakt het mogelijk extreem zwakke signalen op te vangen die bijvoorbeeld informatie bevatten over de geschiedenis van het heelal.
Deze ruimtesignalen overbruggen een grote afstand en zijn afkomstig van extreem koude bronnen. De golflengtes reiken tot ver in het infrarood. Om koude straling met optische detectoren te kunnen meten, moeten de detectoren tot enkele graden boven het absolute nulpunt (-273 OC) gekoeld worden.
Conventionele koelsystemen werken met mechanische compressoren. De trillingen die daarbij vrijkomen, verstoren de gevoelige optische meetinstrumenten. UT-onderzoekers uit de leerstoel Energy, Materials and Systems (faculteit TNW) van prof. Marcel ter Brake hebben een koeltechniek ontwikkeld die geen bewegende onderdelen bevat. Naast het voordeel van een extreem laag trillingsniveau resulteert het ontbreken van bewegende onderdelen ook in een hoge betrouwbaarheid en lange levensduur.
Samenwerking voor ruimtevaartmissies
Met de langetermijnovereenkomst geven Dutch Space en de Universiteit Twente (UT) vervolg aan samenwerkingen in projecten van de Europese ruimtevaartorganisatie ESA, zoals in de eerder voorgenomen Darwin-missie. Meer actueel is de EChO-missie (Exoplanet Characterization Observatory) waarin beide partijen samenwerken in de koeling van een trillingsgevoelige detector die naar aarde-achtige planeten moet zoeken. In toekomstige projecten met de geavanceerde, trillingsvrije koeltechniek vervult de UT de rol van kennisontwikkelaar en Dutch Space die van industriële partner. De UT draagt kennis over aan Dutch Space voor de industriële ontwikkeling van bijvoorbeeld een koelsysteem voor een specifieke ruimtevaartmissie. De UT blijft vervolgens betrokken in die ontwikkeling tot en met de eindfase.
Big Science op aarde
Naast toepassingen in de ruimtevaart, is de koeltechniek ook interessant in aardse Big Science projecten, zoals ’s werelds grootste oog op de hemel de E-ELT (European Extremely Large Telescope), die momenteel in Chili gebouwd wordt. De door de UT ontwikkelde koeltechniek is bij uitstek geschikt voor het METIS-instrument in die telescoop, waarmee signalen van koude bronnen in de ruimte opgevangen worden. De hoofdspiegel in de E-ELT heeft een diameter van een kleine veertig meter en de bouwkosten zijn begroot op bijna een miljard euro.
