TU Delft studenten verbeteren zoetjesraket

Na een gespannen dag wachten tot de wind in de juiste richting zou draaien werd de Stratos II+ raket eindelijk gelanceerd vanaf een lanceerbasis aan de zuidkust van Spanje 16 oktober 2016, om 16:33 uur. De raket, gebouwd door een team van studenten van de TU Delft, bereikte een hoogte van 21.457 m. Deze prestatie verpulverde hun eigen Europese studentenrecord van 12,5 km.

De raket had drie experimenten aan boord en was in zijn geheel door de studenten ontwikkeld en gebouwd, inclusief het belangrijkste onderdeel: de 'hybride' raketmotor. De brandstofkern bestond uit een mengsel van aluminiumpoeder, kaarsvet en sorbitol (ook gebruikt als zoetstof), waardoorheen onder hoge druk distikstofoxide werd geblazen. Na de geslaagde lancering van de raket kunnen de studenten hun aandacht richten op hun volgende en ultieme doel: het eerste studententeam worden dat een raket lanceert die de rand van de ruimte (100 km) bereikt.

Hoogte record

In 2009 lanceerden de studenten al Stratos I (zie http://dare.tudelft.nl/stratos-ii/stratos-i/). Deze voorganger bereikte een hoogte van 12,5 km, een Europees hoogterecord voor zelfbouwraketten. In oktober vorig jaar werd er een poging ondernomen om het record opnieuw aan te scherpen met de Stratos II, maar dat lukte niet. Eén van de veiligheidssystemen, het ‘Flight Abort System’ haperde, en een lekkende oxidatortank gooide op het laatste moment roet in het eten. “Gelukkig heeft dit ons de tijd gegeven om extra testen uit te voeren, en waar nodig verbeteringen aan te brengen”, aldus projectleider Jeroen Wink van DARE. Nu is het studententeam DARE opnieuw op een lanceerbasis in Zuid-Spanje om een nieuwe poging te wagen met een verbeterde raket, de Stratos II+.

Verbeteringen

De raket heeft een aantal grote verbeteringen doorgemaakt ten opzichte van vorig jaar. Het Flight Abort System is volledig opnieuw ontworpen, om er zeker van te zijn dat de vlucht niet onnodig afgebroken zal worden. Daarnaast is het onderdeel verbeterd waar vorig jaar het lek ontstond. “We hebben bovendien de ergonomie van de raket verbeterd, waardoor we een stuk makkelijker onderdelen kunnen verwisselen. De vorige keer hadden we het probleem dat je ook bij sommige moderne auto’s ziet: om een koplampje te vervangen moet soms de hele bumper eraf. Zoiets hadden we ook bij Stratos-II, maar nu zijn de onderdelen veel toegankelijker”, aldus Ralph Huijsman, teamlid en student luchtvaart- en ruimtevaarttechniek.

Hybrid rocket engine

Ook de raketmotor zelf werd herzien. De motor genereert genoeg stuwkracht om een kleine auto te lanceren, en is door de studenten zelf ontworpen, gebouwd en getest. De raketmotor is dit jaar vier keer tot ontbranding gebracht in een TNO-bunker in Rijswijk, terwijl hij aan de grond verankerd was. Het motortype is een hybride: een kruising tussen een vaste-brandstofraket en een vloeibare-brandstofraket. "Het geluid van de motor is overweldigend", zegt Jeroen Wink. "Het is fantastisch om je eigen raket echt te zien vliegen."

LACHGAS, KAARSVET EN KOFFIEZOETJES

De hybride raketmotor van de Stratos II+ heeft een verbrandingskamer met vaste brandstof waar een oxidator (lachgas) in gespoten wordt. Als stuwstof van de motor gebruiken de studenten een opvallende brandstofcombinatie met ingrediënten die ook te vinden zijn in koffiezoetjes en kaarsvet. In combinatie met het lachgas levert dit een efficiënte voortstuwing, Teesing heeft en aantal componenten gesponsord voor het snel en veilig kunnen vullen van de brandstof.

Experimenten

Stratos II+ neemt drie experimenten mee. Het belangrijkste is een radio-astronomie-experiment van de Radboud Universiteit die meet hoe ver radiostraling uit de ruimte in de atmosfeer doordringt. Daarnaast vliegt er een experiment mee van het Nederlandse bedrijf Xsens dat positie- en snelheidsbepaling zonder GPS uitvoert. Mede met dit experiment kan de hoogte van de vlucht bepaald worden. Tot slot is er een technisch experiment aan boord dat beelden vanuit de raket live naar de grond stuurt.