nieuws

Hoe ervaren we zwaartekracht op andere planeten?

14 mei 2018

Een aantal TNO’ers bereidt zich momenteel voor op een bijzonder avontuur: in de eerste week van juni voeren zij een experiment uit tijdens paraboolvluchten van de Europese ruimtevaartorganisatie ESA. Het doel is om te onderzoeken hoe onze ruimtelijke oriëntatie afhangt van de grootte van de zwaartekracht. Met dit onderzoek hopen de onderzoekers inzicht te krijgen in eventuele problemen met ruimtelijke oriëntatie en het houdingsevenwicht waar mensen mee te maken krijgen tijdens verblijf op een andere planeet (of hemellichaam) waar een andere zwaartekracht heerst, zoals op Mars of op de maan.

Paraboolvlucht bootst zwaartekrachtniveaus na

Er zullen drie paraboolvluchten worden uitgevoerd met een Airbus 310 van Novespace in Bordeaux. Elke vlucht bestaat uit een aantal parabolen waarbij het vliegtuig na een steile klim gedurende 22 seconden een vrije val maakt en ongeveer 2000 meter hoogte verliest. In deze periode is alles en iedereen aan boord in vrije val en dus gewichtloos. Althans, dat is de normale procedure. De paraboolvluchten in juni wijken hiervan af. Op verzoek van de onderzoekers zal het vliegtuig geen pure vrije val maken, maar een parabooltraject vliegen waarbij altijd nog een klein beetje zwaartekracht overblijft. Novespace heeft een animatie van een paraboolvlucht.

Waarnemen van rechtop, boven en onder

Op aarde heerst een zwaartekracht van 9.81 m/s2, aangeduid als 1g. Deze nemen wij waar dankzij het evenwichtsorgaan in het binnenoor. Daarin zitten een soort hoekmetertjes (de otolieten) die onze hersenen vertellen wat “rechtop” is. Dit is belangrijk voor een goed houdingsevenwicht. De vraag is of de otolieten nog steeds nauwkeurige informatie afgeven op een kleinere planeet zoals Mars, waar de zwaartekracht slechts 0.38g bedraagt, of op een hemellichaam als de maan met 0.16g. Om deze vraag te beantwoorden worden er tijdens de paraboolvluchten verschillende zwaartekrachtniveaus nagebootst, namelijk 0.25g, 0.50g, en 0.75g. En 1g tijdens het rechtuit vliegen. Omdat we al weten dat de otolieten in gewichtloosheid geen “boven” en “onder” meer voelen, zullen er geen 0g parabolen worden uitgevoerd. Hierdoor zullen de onderzoekers niet vrij kunnen zweven tijdens de vlucht, maar wel ervaren hoe het is om op een kleinere planeet rond te lopen.

TNO ontwerpt en bouwt de testopstelling in Delft

Arjan Meskers, proefleider en system engineer bij TNO, heeft de testopstelling volgens strenge ESA veiligheidsvoorschriften ontworpen en bouwt deze momenteel op in Delft. In de opstelling kunnen twee proefpersonen tegelijk plaatsnemen en onder verschillende hoeken worden bemeten (zie foto). De testpersonen gebruiken een VR bril waarin een lijntje zichtbaar is wat ze met een muis kunnen draaien totdat deze in hun beleving “rechtop” staat. De hypothese is dat de onnauwkeurigheid in de instelling van “rechtop” toeneemt naarmate de zwaartekracht kleiner wordt.  

Teamsamenstelling

Het TNO-team bestaat, naast Arjan Meskers, uit Eric Groen (projectleider en “frequent flyer” bij ESA), Mark Houben (onderzoeker) en Erik Frijters (vliegerarts van de luchtmacht en betrokken bij het Joint Innovation Centre Aeolus) en de proefpersonen Hans Klaufus (business developer Space), Wietse Ledegang (MSc lucht- en ruimtevaart), Annemarie Landman (bewegingswetenschapper) en Ouren Kuiper (toegepast cognitief psycholoog).

Overig onderzoek

Met betrekking tot ruimtelijke (des)oriëntatie in bemande ruimtevaart heeft TNO eerder ook onderzoek verricht met een trilvest dat gedragen werd door André Kuipers aan boord van het ISS.

Roadmap

Space & Scientific Instrumentation: optische instrumenten voor ruimtevaart en wetenschap

Satellieten voor communicatie, navigatie en observatie - evenals innovatieve informatiesystemen, terminals en high-tech instrumenten - worden steeds een uniek deel van de infrastructuur van onze planet.... Lees verder
Kennis

Missie-kritische componenten

Wereldwijd is TNO - samen met nationale en internationale partners - bekend als een topontwikkelaar voor instrumenten voor wetenschappelijk (ruimte-)onderzoek en sensoren voor satellieten. Tientallen... Lees verder
Kennis

Ruimteonderzoek

Ruimtemissies en voor astronomie vereisen de best mogelijke opto-mechanische precisie en stabiliteit. TNO levert baanbrekende opto-mechanische technologieën die een bijdrage leveren aan het beantwoorden... Lees verder
Nieuws

Mediavragen?

VOLG TNO OP SOCIAL MEDIA

blijf op de hoogte van ons laatste nieuws, vacatures en activiteiten

Wij gebruiken anonieme cookies om het gebruik van onze site te verbeteren. Ons privacystatement is aangepast aan de nieuwe privacywetgeving in de EU.