Bemande ruimtevaart vanaf nu alleen nog commercieel

De ruimtevaart gaat een nieuwe fase in. Commerciële bedrijven komen in de plaats van grote overheidsprojecten. Wie betaalt kan de ruimte in. Er is een nieuw ruimtestation in de maak, met nieuwe high-tech. Mogelijk ook van Nederlandse makelij.

Het zijn barre tijden voor ruimtevaarders. Sinds de allerlaatste shuttle-missie kan NASA geen personeel meer de dampkring uit sturen. De Europese ruimtevaartorganisatie ESA heeft dat nooit gekund en de Chinezen, met pas drie bemande ruimtevluchten in hun logboek, doen niet mee met het ISS. Resteren de Russen, die de tarieven voor een retour naar het internationale ruimtestation ISS per Soyuz hebben verdrievoudigd tot 60 miljoen dollar. Vracht verzenden kan Europa nog wel: sinds 2008 is er twee maal een Automated Transfer Vehicle (ATV) van ESA met een paar ton goederen naar het ISS gestuurd en tot 2015 staan er nog drie gepland.

Kortom, crisis in de institutionele, door overheden gefinancierde, bemande ruimtevaart van NASA en ESA. Maar dat biedt tegelijkertijd kansen voor de commerciële ruimtevaart in Amerika en in Europa – ook in Nederland.

Tijdens een gesprek in een café in Washington is John Gedmark, directeur van de Commercial Spaceflight Federation, ronduit optimistisch. Dankzij krappe budgetten bij NASA heeft zich de laatste jaren een heel nieuw business model aangediend. Gedmark: „Vroeger in de tijd van Apollo liet NASA de technische uitvoering net als nu over aan commerciële bedrijven. Maar die investeerden toen zelf niet en ze liepen geen financieel risico. NASA betaalde alle rekeningen, ook bij budgetoverschrijdingen, en was eigenaar van alle resultaten”.

Het nieuwe model ziet er als volgt uit: NASA vraagt om ideeën, bijvoorbeeld voor een transporttoestel voor mensen van en naar het ISS. Van de voorstellen kiest NASA er enkele uit die met NASA-subsidie verder worden ontwikkeld. Denk daarbij aan enkele tientallen miljoenen dollars ‘seed money’ per project. De rest komt van de bedrijven zelf, van andere investeerders en van banken. NASA garandeert een bepaalde afname voor een vaste prijs.

Gedmark: „De investeringen komen langs twee wegen terug: NASA betaalt later door de capsules, ruimtevliegtuigen, raketten, vrachtmodules et cetera af te nemen, of door per rit te betalen terwijl het ruimtevaartuig eigendom blijft van de maker. Daarnaast kan het bedrijf zelf met het ontwikkelde product de markt op. Ruimtetoerisme is een mogelijkheid, of transport naar toekomstige private ruimtestations, of verkoop van ruimtevluchten aan andere landen”.

Gedmark is opgetogen over het nieuwe business model voor de bemande ruimtevaart, maar stelt ook dat het gros van de bedrijven hun zakenplannen zullen blijven modelleren rond de programma’s van overheden. „Dat zijn toch de grote klanten. Bemande ruimtevaart wordt waarschijnlijk nooit zoals de burgerluchtvaart nu, waar alles door commercie wordt aangestuurd.”

Er gaat wel veel veranderen. Landen zoals Nederland, die nu heel af en toe een astronaut naar het ISS mogen sturen, kunnen over een paar jaar met, bijvoorbeeld, de CST-100 capsule van Boeing naar het commerciële ruimtestation van Bigelow Aerospace dat rond 2015 operationeel moet zijn. Een overheid, een bedrijf of zelfs een particulier betaalt aan Boeing per rit en aan Bigelow voor iedere dag aan boord. In het Bigelow ruimtestation komt waarschijnlijk ook een ruimtehotel, waarvoor nu een tarief van een miljoen dollar per nacht wordt genoemd. Oprichter Robert Bigelow was niet voor niets eerder een succesvol hotelier. Hoofdactiviteit van het ruimtestation wordt waarschijnlijk echter de productie van ondermeer geneesmiddelen en legeringen in gewichtsloosheid.

Met de commercialisering zal ook een eind komen aan de frustrerende stroperigheid van NASA en ESA. In 1961 besloot president Kennedy naar de maan te gaan en acht jaar later was het zover. Zoveel snelheid is nu ondenkbaar. Erik Laan, ruimtevaart technoloog bij TNO in Delft: „Ik was ooit betrokken bij een plan voor een experiment aan boord van het ISS en dat is gestrand in een berg aan papieren en documentatie. Dat maakt het ook frustrerend voor bedrijven die in gewichtloosheid productie of research willen doen – Philips heeft ooit een plasmalamp-experiment in het ISS gedaan. Als je dat in twee maanden kan regelen, akkoord. Maar drie jaar? Tegen die tijd ben je met andere dingen bezig”.

NASA heeft via het nieuwe business model twee transportmodules voor het ISS in ontwikkeling: de Cygnus van Orbital Sciences met zonnepanelen van Dutch Space, die na gebruik in de atmosfeer verbrandt, en de Dragon van Space-X die veilig kan landen. De eerste test met een Cygnus staat gepland voor december. De Dragon capsule vloog bij een test in 2010 al twee keer rond de aarde. Het plan is om de capsule verder te ontwikkelen voor personentransport. De Falcon-9 raket, ook van Space-X, waarmee de Dragon wordt gelanceerd, moet daartoe geschikt worden gemaakt voor het lanceren van personen. Dat wil zeggen: de raket moet nog bedrijfszekerder worden dan nu.

Bij ESA bestaan vage plannen om de Ariane 5 raket veilig genoeg te maken voor personentransport, bijvoorbeeld met de CST-100 capsule van Boeing. Het huidige plan is om de CST-100 te lanceren met een Amerikaanse Atlas V raket, maar ook die is nog niet veilig genoeg, nog niet ‘crew certified’, zoals dat heet.

Raketten en capsules voor personenvervoer zouden rond 2014-15 operationeel moeten zijn. Bigelow Aerospace heeft een demo van het ruimtestation gereed en er cirkelen al twee schaalmodellen rond de aarde. Bigelow stelt onomwonden dat ze nu zitten te wachten op capsules voor mensen en raketten om die capsules te lanceren.

Intussen gaat de ontwikkeling van het Bigelow ruimtestation en de CST-100 verder, en voor beide wordt gekeken naar Nederlandse technologie. Dat is mede te danken aan onze binnenlandse NASA, het Netherlands Space Office (sinds 2009). Een commercieel directeur van Bigelow werd in 2010 door het NSO naar Nederland gehaald om te kijken naar de koudgasgeneratoren van Aerospace Propulsion Products (APP) in Klundert (zie kader). APP directeur Frans Zee ziet kansen maar is voorzichtig: „Bigelow kan ook terecht bij Amerikaanse bedrijven. Mogelijk vragen ze ons om mede-investeerder te worden”.

Ook Berry Sanders van TNO is behoedzaam. Hij bracht samen met vertegenwoordigers van Nederlandse ruimtevaartbedrijven in juni een bezoek aan Boeing in Houston, waar de CST-100 wordt gemaakt. Boeing is zeker geïnteresseerd in Nederlandse technologie, ondermeer in de ventilatie- en drukmeetapparatuur die Bradford Engineering in Heerle nu al levert voor de Cygnus. Sanders: „Het zou kunnen dat ze net zo te werk gaan als bij vliegtuigbouw. Dan mag je op eigen kosten een toilet ontwikkelen of een deel van een vleugel, en dat kun je dan terugverdienen als de productie op gang komt. Maar Nederlandse ruimtevaartbedrijven hebben weinig investeringskracht, omdat de marges zo klein waren bij de traditionele aanbestedingen via ESA. Als Boeing zegt ‘wij betalen alles’, dan klinkt hier een zucht van verlichting”.

De nieuwe financieringswijzen voor de ruimtevaart zijn volgens Sanders niet tegen te houden. „Nederland kan maar beter meedoen, hoe moeilijk dat in het begin ook zou kunnen zijn. Het wordt interessant wat deze regering gaat doen. Ze willen bezuinigen op ruimtevaart en investeren in innovatie die bedrijvigheid oplevert”. Dat lijkt tegenstrijdig. Laan zegt dat al heel wat ruimtevaartonderzoek tot innovatieve bedrijvigheid leidde. „De fundamenten onder de succesvolle semicon-industrie rond Eindhoven, waar ze machines maken voor chipfabricage, komen deels voort uit de opto-mechatronische kennis die de afgelopen decennia door TNO is ontwikkeld voor ESA satellieten.”

Ook nu ondersteunt TNO met Nederlands overheidsgeld ontwikkelingen in de Nederlandse ruimtevaartindustrie. Bij TNO zijn ondermeer de ontstekers voor de Ariane 5 motoren en de koelgasgeneratoren ontwikkeld die APP produceert. Later dit jaar start voor de koelgasgeneratoren een nieuw bedrijf, Cool Gas Generator Technology (CGG), onder leiding van Berry Sanders, dat de TNO patenten gaat exploiteren. Hij verlaat dan TNO en neemt een lading vakkennis mee naar CGG, dat verder wordt gesteund met een terugbetaalregeling voor de patenten. Nu al is CGG in onderhandeling zijn met Bigelow Aerospace.

ESA volgt in principe een soortgelijk beleid als NASA. Dat zegt Daniele Laurini die bij ESTEC in Noordwijk, het technisch hart van ESA, werkt bij het ISS Programme and Exploration Department. Maar het gaat volgens hem te traag want er is niet genoeg geld. Daardoor konden de Amerikanen met hun commerciële benadering al zo’n grote voorsprong opbouwen. Laurini: „Het is voor ESA vreselijk moeilijk om van de achttien lidstaten geld te krijgen dat we als ‘seed money’ aan bedrijven kunnen geven. Want er moet een markt zijn voor de te ontwikkelen projecten, en de opdrachten voor de bevoorrading van het ISS zijn al toegekend aan Amerikaanse toestellen zoals de Cygnus en de Dragon voor vracht. Er waren plannen om onze ATV met hitteschilden geschikt te maken voor veilige terugkeer op aarde, eerst voor vracht, later mogelijk zelfs voor personeel”.

Ook daarbij hebben de Amerikanen Europa de pas afgesneden: met de Dragon capsule die al testvluchten maakt, straks ook met mensen erin en met de CST-100 van Boeing.

Het einde van de space shuttle bood ESA een mooie kans met een Europese shuttle te komen. Aan ESA ligt het niet – rond 1990 waren er al plannen voor een ESA-shuttle, de Hermes – het probleem zit bij de kiezers en de politici die er geen geld voor over hebben. Europa doet al vijftig jaar amper mee met de bemande ruimtevaart. In tegenstelling tot Amerika, Rusland, China en straks waarschijnlijk ook India.

In Amerika werkt Sierra Nevada Space Systems nu aan een nieuwe, kleine space shuttle, de Dream Chaser. NASA stak er al 100 miljoen dollar ontwikkelingskosten in, de eerste ruimtevlucht staat voor 2015. John Roth, vice-president Business Development bij SNSS: „We zijn nadrukkelijk geïnteresseerd in subsystemen van Europese makelij en in Europese zakenpartners bij de financiering en exploitatie.”