Instrumenten die de ruimte ingaan, zijn voorgoed onbereikbaar voor reparaties

‘Hier testen we onze detectoren. Twee tegelijk op het ogenblik. We leveren ze nu in hoog tempo af.” Projectleider Joost Adema stapt een kamer binnen van het sterrenkundige NOVA/Kapteyninstituut in Groningen. Even lijkt het of er rapmuziek aan staat, maar het is het ritmisch-melodieuze geluid van een heliummachine. De detectoren zijn met vloeibaar helium gekoeld tot vier kelvin, 269 graden Celsius onder 0.

Adema en zijn handvol onderzoekers, ontwerpers en technici leggen de laatste hand aan detectoren voor 66 schotelantennes die samen, op de 5.100 meter hoge Chajnantorvlakte in het noordoosten van Chili, de ALMA-telescoop worden. Het project begon ruim tien jaar geleden met de eerste ontwerpen en aanpassingen. Deze zomer sleutelt assemblagetechnicus Marielle Bekema detector nummer 73 in elkaar. De laatste. Er zijn 7 reserve-exemplaren gebouwd.

Op de Chileense hoogvlakte zijn inmiddels een twintigtal schotelantennes geplaatst. In 2013 neemt de wetenschap de telescoop in gebruik, vooral om te kijken naar sporadische moleculen (water, organische moleculen) in de vrijwel lege ruimte, en naar het ontstaan van sterren.

Bekema begint met 300 onderdelen en na een paar dagen heeft ze een elegant, in lagen opgebouwd rond torentje af, van 45 centimeter hoog, volgestouwd met elektronica, bedrading en glimmende metalen blokken met mooi gewelfde oppervlakken. Ze vangen onzichtbare straling met een golflengte rond een halve millimeter op (ongeveer 650 GHz). Het is een van de tien frequentiebanden waar ALMA uiteindelijk in zal meten.

“Ja, de bouwroutine heb ik inmiddels wel te pakken.” Zegt Bekema. “Maar ik heb er ook al eentje gerepareerd. Dan ga je kijken of je een onderdeel kan vervangen zonder de hele detector uit elkaar te moeten schroeven. Door er met elkaar even goed naar te kijken vind je dan wel een snelle en veilige manier.” Britse technici klaagden dat de Groningers een lekke detector hadden afgeleverd. “Geen sprake van,” zegt Adema. “Ze hebben hem zelf lek geprikt door met een stekkertje te knoeien.”

Het assembleren van de telescoopdetector gebeurt volgens kwaliteitseisen die ook gelden voor instrumenten die de ruimte ingaan en dan voorgoed onbereikbaar zijn voor reparaties. Bekema heeft een licentie voor ‘ruimtesolderen’. Ze moet zich iedere twee jaar herkwalificeren. En van ieder schroefje in de telescoopdetector is vastgesteld met hoeveel kracht het moet worden aangedraaid. Een collega controleert of alles goed vast zit, schroefje voor schroefje.

Bekema is een MTS-er die in dienst kwam bij de Stichting Ruimteonderzoek Nederland (SRON) om kabeltjes te solderen. “Ik wilde weer een baan nadat ik kinderen had gekregen en werd gevraagd.” “De meeste mensen groeien hier door”, zegt instrument scientist Ronald Hesper. Bekema doet nu een avondopleiding HTS. “Ik hoop hier te kunnen blijven. Dit is de baan van je leven.”

SRON ontwerpt en bouwt wetenschappelijke instrumenten voor satellieten die de ruimte in gaan.

Adema met zijn groep werkt vlak naast de SRON-mensen. Ze zijn eigenlijk een vreemde eend in de bijt, want hun detector blijft op de grond. Maar hun technologie komt zo sterk overeen met die van SRON dat inhuizen voor de hand lag.

Ontwerpende wetenschappers en technici vinden dit hun ideale werkomgeving doordat de wetenschappers ook weten hoe een freesbank werkt en hoe de onderdelen worden gemaakt. En omgekeerd weten de technici wat het instrument gaat doen waar ze aan werken. Projectleider Joost Adema: “Ronald Hesper, de instrument scientist in ons team, weet ook hoe hij dingen en in elkaar moet zetten. Maar ik moet verhinderen dat hij dat hier doet.”

“Het zijn vooral de korte lijnen die prettig werken”, zegt even later Klaas Keizer, gereedschap- en instrumentmaker. “Er moeten geen drie managers tussen ontwerper en uitvoerder zitten.” Hij is bij Philips in de praktijk opgeleid tot de vakman die hij nu is. Iemand die een ontwerp krijgt, er op het computerscherm naar kijkt voordat hij het uit een blok metaal freest en dan eerst nog even naar de ontwerper loopt. “Dan zeg ik bijvoorbeeld: de twee stukken die je laat maken, die gaan niet passen, want je hebt ze getekend met nul ruimte ertussen. Met de tegenwoordige machines krijg je wat je vraagt. Dan moet je toch echt wat micrometers ruimte geven. Of ik vraag of een bepaald bochtje iets anders mag lopen, omdat de freesmachine het dan beter aan kan. Ja kijk, als een ontwerper iets tekent, betekent het niet dat het meteen ook maakbaar is.”

De onderdelen voor de ruim 70 ALMA-detectoren zijn buiten de deur gemaakt. Adema: “Maar in de ontwikkelfase is het fantastisch om mensen in huis te hebben die iets in een paar dagen af hebben. Dan bouw je het in en je ziet: ah, als daar wat meer ruimte zou zitten, zou het allemaal veel beter zijn. Dan vraag je of dat kan en een paar dagen later heb je het verbeterde onderdeel. Als je het uitbesteedt, krijg je soms na drie weken je onderdeel thuisgestuurd. Je pakt het uit en ziet meteen: shit, dat had anders gemoeten. Dan zit je nog eens drie weken te wachten op de aanpassing.”

Keizer, lachend: “Vraag wat je gemaakt wil hebben, dan maak ik het. Maar vraag er geen verslag van. In papier ben ik niet goed.”

Wim Köhler