Schiet jezelf de kosmos in

In een schuur op een verlaten scheepswerf bij Kopenhagen bouwen twee Denen een echte ruimteraket. Ze willen de ruimte in, zonder hulp van NASA of andere grote geldschieters.

Verslaggever

Begin gewoon. Wacht niet tot je investeerders hebt, wacht niet op een meerjarenplan, wacht niet op de bouwtekeningen. Pak je soldeerbout en begin.

Dat is wel het belangrijkste dat Kristian von Bengtson en Peter Madsen met hun lichtkrankzinnige project willen zeggen. Het kan, als je maar begint. Een andere reden om iemand met een doe-het-zelfraket de ruimte in te sturen hebben ze namelijk niet.

Hier, in een verroeste schuur op een verlaten scheepswerf bij Kopenhagen, bouwen Von Bengtson (37) en Madsen (41) aan de ultieme jongensdroom: een éénpersoonsraket die hen boven de Kármánlijn moet brengen. Voor de schuur gebaart Madsen naar het blauw boven hem. De Kármánlijn is vastgesteld op 100 kilometer hoogte: daar houdt de aarde officieel op en begint de ruimte.

Zijn dit twee hopeloze hemelbestormers die te veel boeken van Jules Verne hebben gelezen? Zeker, maar wel met een goede gereedschapskist en een lange adem.

De mannen zijn al vier jaar bezig onder de naam Copenhagen Suborbitals. Hun doel is een ruimtereis van een kwartier, waarbij ze niet in een baan om de aarde belanden, maar terugvallen naar de aarde – vandaar suborbital. Afgelopen zomer stuurden ze vanaf de Oostzee alvast hun testpop ‘Rescue Randy’ de lucht in. De missie werd na 2,8 kilometer gestaakt – de raket raakte uit koers – maar het principe was bewezen. Ja, Rescue Randy zou de crash hebben overleefd, denkt Von Bengtson, voormalig ontwerper voor NASA. „Maar wel met een gebroken rug.”

Er zijn wel meer hobbyisten die zich bezighouden met raketbouw, maar die doen zelden aan bemande ruimtevaart. De raket die de twee Denen de lucht in willen schieten, is zwaar voor amateurbegrippen. De Tycho Brahe, naar de Deense astronoom, wordt een ééntrapsraket van 1,6 meter doorsnede, 15 meter lang, met één grote motor en vier hulpmotoren.

De capsule waar de ruimtevaarder in zal zitten, zal zo’n 500 kilo wegen, de raket zelf 4 ton. Er moet 8 ton brandstof mee. De mannen testen nu of dat epoxy of pur wordt. Het liefst sturen ze vloeibare zuurstof mee als zuurstofbron (hoog in de lucht is daar niet genoeg van voor verbranding), want dat is het milieuvriendelijkst. En oh ja, het hele project is open source. Op hun blog Rocket Shop op de site van technologieblad Wired kun je hun schetsboeken en vorderingen bestuderen.

Als het lukt, zal Denemarken na de Verenigde Staten, China en Rusland het vierde land zijn dat een mens de ruimte instuurt. Maar hoe doe je dat, ruimtevaart zonder overheidsgeld? Zonder NASA’s en ESA’s of rijke bedrijven als Virgin?

Met heel veel pragmatisme. Is de huur van een testfaciliteit om G-krachten te meten te hoog? Dan leen je uit het naburige pretpark een attractie waarbij je een vrije val maakt. Heb je een mechanisme nodig om drijfballonnen op te blazen nadat je in zee bent geland? Misschien voldoet het koolzuurpompje uit frisdrankautomaten wel. Een hitteschild? Kurk uit de tapijthandel volstaat.

Wat wij doen, is geen rocket science, zegt Madsen. Hij doet het motorgedeelte, raketmotoren zijn al vanaf zijn zestiende zijn hobby. „De ontwerpen van NASA zijn te hightech voor ons. Bij NASA draait alles om lichtgewicht. Dat is een doel op zich geworden. Maar wij hoeven niet per se licht te zijn. Wij optimaliseren voor lage kosten.” Copenhagen Suborbitals gaat liever met een goedkoop dieseltje de ruimte in dan met een dure BMW.

Zo blijkt de V2, de eerste onbemande raket, ontwikkeld door de Duitsers in 1942, een prima model voor de Tycho Brahe van de Denen. Na een paar tests stelden Madsen en Von Bengtson vast dat de raket actief in koers moest worden gehouden. Gewoon recht omhoog afvuren zou niet werken. Er moesten ‘jet vanes’ komen, stuurkleppen in de stuwstraal die de raket op koers zouden houden.

Dus stuurden de mannen vrijwilligers met een camera naar het oorlogsmuseum in het Duitse kustplaatsje Peënemunde, waar de V2 werd gemaakt, om beelden van de kleppen te maken. Al snuffelend op internet kwamen ze erachter dat Iran had geworsteld met de materiaalsoort van de stuurkleppen. En inderdaad, grafiet verbrokkelde ook in hun stuwstraal. De oplossing werd een allegaartje: kleppen van koper, reverse engineered naar zestig jaar oude wapens en aangestuurd met zelfgeschreven software en een chip die op internet was besteld.

Maar het werkt.

Bij DARE, de studentenraketclub van de TU Delft, hebben ze wel gehoord van Copenhagen Suborbitals. DARE stuurde in 2009 de onbemande Stratos 1 naar 12,5 kilometer, destijds het Europese hoogterecord voor amateurs. In 2013 schieten ze tweetrapsraket Stratos 2 naar 50 kilometer. Dat is moeilijk, zegt lid Martin Bilo. Maar niet zo moeilijk als bemande ruimtevaart. „Dan moet je systeem een stuk groter en veiliger zijn. Wij hebben hooguit materiële schade als het misgaat.”

Voor de veiligheid van de astronaut is Von Bengtson (getrouwd, twee kinderen) verantwoordelijk. Dat drukt zwaar. „Het is oké om veel te durven, maar niet om stom te zijn.” Hij heeft nogal wat problemen op te lossen voordat hij zijn partner (ook getrouwd), die als eerste zal gaan, afvuurt. Hoe zorg je dat hij zijn rug niet breekt bij de landing? Hoe voorkom je dat hij tijdens het opstijgen zijn bewustzijn verliest? Hoe hou je de capsule drijvend in zee? Waar komt dan de zuurstof vandaan? Hoe kan de astronaut communiceren tijdens de vlucht? Hoe hou je hem gekoeld tussen alle hete motoren?

Von Bengtson overweegt om een groot blok ijs mee te sturen. Het koude water wordt dan via rubberen slangetjes door het ruimtepak gepompt. Voor veel andere problemen, zoals communicatie, roept hij de hulp van gespecialiseerde vrijwilligers in. Soms schrijft hij een online ontwerpwedstrijd uit, bijvoorbeeld voor de deurhendel van de capsule.

Geloven ze nou echt dat het ooit gaat lukken een mens te lanceren en weer levend terug te halen? „Ja, echt”, zegt Von Bengtson. „Het gaat gebeuren. Het is toch al eerder gedaan?”

Vooralsnog mislukt veel. In 2010 voer de hele ploeg naar het zelfgebouwde lanceerplatform in de Oostzee voor een test. Twaalf mijl uit de kust, in internationale wateren. Het behulpzame Deense leger hield het luchtruim en het water leeg, de nationale pers was uitgerukt. Maar er gebeurde niets. De ingebouwde haarföhn deed het niet, schreven de kranten achteraf. Madsen: „Dat is niet waar. Die föhn deed het prima. Er zaten alleen wat druppeltjes water in een ventiel.”

Het jaar 2011 was al succesvoller; tot 2,8 kilometer toen de missie werd afgebroken. Maar een paar weken geleden nog explodeerde een motor tijdens een test op het terrein. Madsen vindt nog steeds brokstukken. Zijn vinger was te vroeg van een knop gegleden. „Mislukkingen horen erbij. De eerste drie lanceringen van de Falcon 1 van SpaceX mislukten ook.”

Copenhagen Suborbitals heeft zich niet vastgelegd op een datum voor de eerste bemande vlucht. Von Bengtson: „Misschien zit ik dan al wel in een rolstoel. Maar dat geeft niet.”

De zwaarste taak is om tot die tijd genoeg geld, materialen, tijd en vrijwilligers te vinden. Copenhagen Suborbitals financiert zichzelf met crowd sourcing en krijgt liever veel kleine donaties dan een paar grote. Grote investeerders die hun logo op de raket willen schilderen, zijn er wel, maar die willen ze niet. „Dan moeten we afspraken maken over de planning enzo. We willen niemand boven ons.”

Per jaar haalt de organisatie zo’n 100.000 euro op, plus een veelvoud aan materialen. Het ene bedrijf levert brandstof, het andere bedrijf geeft gratis technische adviezen. De dertig vrijwilligers krijgen niet betaald, Madsen en Von Bengtson verdienen hun salaris door motiverende praatjes te geven aan bedrijven. „Voor belachelijk hoge bedragen vertellen we dan dat je je droom moet volgen.”

Iedereen mag bijdragen, daarom mag ook iedereen meekijken. En daarom zijn alle ontwerpen open source. Behalve de code waarmee de raket wordt bestuurd. Madsen: „Dan wordt het heel makkelijk om je eigen onbemande raket met explosieven af te vuren. Don’t give the kids guns.” Verder wensen ze iedereen met slechte bedoelingen die hen willen nadoen veel succes.

Openheid van informatie is niet het evangelie dat zij preken, zegt Von Bengtson. Openheid hoort bij dit soort financiering. Als je alles van iedereen krijgt, moet je de deur wel openzetten. Alhoewel het tevreden houden van dertig vrijwilligers en talloze donoren en journalisten wel erg veel tijd en energie kost, vindt Von Bengtson. Meer nog dan de technische problemen en de wettelijke regels waaraan ze zich moeten houden. Want die zijn er nauwelijks voor ruimtevaart. Ja, voor sommige brandstoffen heb je een vergunning nodig en Denemarken moet, als land, de lancering melden. Maar verder? „Als je een vliegtuig bouwt, zijn er duizenden regels. Voor een ruimteschip niet.” Niemand komt Tycho Brahe vooraf controleren.

Tussen juni en september zal Copenhagen Suborbitals vanaf het lanceerplatform Sputnik, dat twaalf mijl uit de kust in internationale wateren drijft, weer een paar testraketten lanceren. Dit keer om de parachutes en de actieve geleiding te testen. De Deense marine werkt opnieuw mee en houdt water en luchtruim leeg. Von Bengtson en Madsen hoeven wettelijk gezien geen beroep te doen op de marine. „Wij hebben op zee volledig de vrije hand”, zegt Von Bengtson. Maar waarom zouden ze iemand tegen het hoofd stoten?

En dan nog maar eens de vraag: waarom een ruimteschip? Het antwoord: „Waarom niet? Het meeste nieuws is zo deprimerend. Het is net als met literatuur en films en kunst. Mensen moeten kunnen blijven dromen.”

Volg de mannen via wired.com/wiredscience/rocketshop en hun eigen site copenhagensuborbitals.com