680 kilo zwaar, 11,3 meter lang; dit is de Nederlandse robotarm die naar ruimtestation ISS gaat

Ruimtevaart In 2007 zou ruimterobot ERA gelanceerd worden, maar technische malheur zorgde voor uitstel. Woensdag is het dan toch zover.

In mei werd de 11,3 meter lange robotarm ERA in Kazachstan aan de ‘Nauka’ bevestigd. Daarvandaan zal het geheel deze woensdag worden gelanceerd.
In mei werd de 11,3 meter lange robotarm ERA in Kazachstan aan de ‘Nauka’ bevestigd. Daarvandaan zal het geheel deze woensdag worden gelanceerd. Foto en impressie ESA

Deze woensdag moet het er, na decennia wachten dan toch eindelijk van komen: de European Robotic Arm (ERA) wordt gelanceerd naar het Internationaal Ruimtestation ISS. De 11,3 meter lange robotarm, grotendeels door Nederland ontwikkeld en gebouwd, moet daar zware onderdelen verslepen en installeren, en ook af en toe astronauten, die ERA kunnen inzetten als soort ruimtehoogwerker. Dat heeft wel even geduurd. „Ik had rond 2015, toen het ene uitstel na het andere kwam, het idee: het gaat niet meer gebeuren”, zegt Lodewijk Aris, operations engineer bij de Europese ruimtevaartorganisatie ESA.

In 2007 hadden Aris en andere ruimtevaartingenieurs al eens afscheid genomen van het gevaarte. ERA was een laatste keer voor de lancering uitgestald bij hoofdaannemer Dutch Space in Leiden (ooit Fokker Space, nu onderdeel van Airbus). Een opeenvolging van afgelaste projecten, technische problemen en botte pech hielden ERA sindsdien aan de grond. Maar nu is er dan eindelijk een lanceerdatum: 21 juli om 16:58 Nederlandse tijd.

Lees ook: De ruimte is van cruciaal belang voor de aarde, en daarom zijn er regels nodig

„Het voelt toch een beetje alsof je jarig wordt”, zegt Aris begin juli in een zaaltje in het onderzoekscentrum ESTEC in Noordwijk. Daar demonstreerde hij nog eens de werking van een los polsgewricht van de robotarm, in bijzijn van pers en ESA-collega’s, die de arm uit kwamen zwaaien – deze keer hopelijk definitief.

ERA zelf is inmiddels gemonteerd op de Russische laboratoriummodule Nauka (‘wetenschap’), die aan het ISS gekoppeld moet worden. En Nauka is weer aan boord van een Proton-raket, die klaarstaat op een lanceerplatform in de ruimtevaartcentrum Baikonoer in Kazachstan.

ERA is niet de enige robotarm op het ISS, maar het is wel de enige die zich als geheel kan verplaatsen: de symmetrische arm heeft één scharnierend ellebooggewricht en aan de uiteinden twee ‘polsgewrichten’, die kunnen draaien in drie richtingen. Met die polsen kan ERA zich vastkoppelen op de Nauka-module, om vervolgens de andere pols los te koppelen, en zo als een soort duikelende spanrups om de Nauka-module heen te scharen.

De 680 kilo zware robotarm wordt daarbij geholpen door camera’s en lasers voor de fijnafstemming, en kan lasten tot acht ton verslepen. Die zijn weliswaar effectief gewichtloos in een baan om de aarde, maar door hun traagheid nog altijd veel te zwaar om door ruimtewandelende astronauten aangepakt te worden.

ERA’s eerste taak is het installeren van een radiatorpaneel voor Nauka, dat dient om de overtollige warmte van het ruimtestation weg te stralen. De volgende klus is het plaatsen van een luchtsluis om goederen en ook kosmonauten naar binnen en buiten te loodsen. „Dat zijn ERA’s twee hoofdtoepassingen”, zegt Philip Schoonejans, projectmanager van ERA bij ESA. De arm gaat ook helpen bij inspecties van de buitenkant van het ISS, en kan ruimtewandelende astronauten verslepen, in plaats van dat ze zichzelf via grijpbeugels moeten voorttrekken. De ruimtewandelaars staan dan op een aangekoppeld platform-met-bedieningspaneel met extra grote knoppen, zodat ze ook met een ruimtehandschoen nog te bedienen zijn.

ERA begon als HERA

„Ik ben vanaf mijn eerste werkdag in 1986 betrokken geweest bij ERA”, zegt Schoonejans. Toen heette de arm nog HERA, met de H van Hermes, het kleine Europese ruimtevliegtuig waarop de robotarm oorspronkelijk gelanceerd zou worden. Maar het Hermes-project werd geschrapt, waarna een plekje gevonden werd in het ruim van de Space Shuttle Columbia. Die verongelukte in 2003, met zeven doden tot gevolg, en het schrappen van het Space Shuttle-project.

Toen mocht ERA mee op Nauka, de Russische onderzoeksmodule, lanceerdatum 2007. Problemen met het voortstuwingssysteem van Nauka leidden tot uitstel tot 2008, 2013, 2015 en 2017. En in dat jaar werd metaalgruis gevonden in de brandstofleidingen, waarna opnieuw onderzoek en reparaties nodig waren.

„Zelf ben ik nooit gaan twijfelen,” zegt Schoonejans, „maar er was natuurlijk wel de discussie: hoe lang gaan we hiermee door?” Personeel dat ERA goed kende, vertrok of ging met pensioen. Onderaannemers gingen failliet of stopten, en de technologie werd er niet jonger op.

De ERA-software was in huis ontwikkeld, dus hoefde niet geüpdatet te worden, maar dat gold niet voor bijvoorbeeld de simulatoren om astronauten te trainen. Schoonejans: „Die draaiden op ‘supercomputers’ van het bedrijf Silicon Graphics. Dat bedrijf bestaat niet meer, en die computers zag ik laatst in Londen in een museum staan. Het waren ook geen supercomputers meer.”

ESA-collega’s kwamen in Noordwijk de robotarm uitzwaaien

Ook mechanisch is het niet gezond voor een ruimte-robotarm om decennia op aarde te wachten. „De smering van de gewrichten is een punt”, zegt Lodewijk Aris. „Je moet ze af en toe laten draaien.” Smeermiddelen mogen niet verdampen of aankoeken in het vacuüm van de ruimte, en op aarde is er het gevaar dat ze langzaam uitzakken. Schoonejans: „Onder een van de reserve-modellen vonden we op een zeker moment een onbekende uitgelekte substantie. Uiteindelijk bleek dat toch geen probleem.”

Steeds weer nieuwe toepassingen

Dat ERA na alle uitstel nog maar weinig te doen zou hebben, bestrijdt Schoonejans. Er wordt al jaren gepraat over het einde van het ISS, zegt hij, „maar er worden nog steeds nieuwe modules gepland. Wij hebben altijd het idee gehad: als we de arm maken, komen de toepassingen vanzelf.” Zo is de Canadese robotarm in het Amerikaanse ISS-gedeelte van het ruimtestation gebruikt om aanmerende Dragon-capsules van SpaceX aan te pakken, en eerder om de hitteschildtegels aan de onderkant van de aangemeerde Space Shuttle te inspecteren. Schoonejans: „Dat zijn toepassingen die van tevoren niet bedacht waren.”

De kosten van de arm en ook het uitstel, zo’n 360 miljoen euro, zijn voor ongeveer twee derde door de Nederlandse overheid betaald, en volgens ESA-principes bij Nederlandse bedrijven besteed, zoals het huidige Airbus en Stork.

Na reparatie van Nauka’s brandstoftanks gooide de Covid-19-crisis in 2020 roet in het eten, maar de geplande lanceerdatum van 15 juli 2021 bleef maandenlang onaangetast. Totdat bij een laatste test bleek dat een aantal thermische beschermingsdekens op de Nauka-module ontbrak. Gemist op een checklist. Schoonejans: „Jammer, maar dat is natuurlijk niks in the grand scheme of things. Het blijft tenslotte ruimtevaart.”