16 december 2017

‘In het kielzog van Cassini’ een schets van de Italiaanse ruimtevaart

 

In het kielzog van Cassini, laatstgenoemde orbiter is helaas alweer twee weken ter ziele maar hier meer over Italiaanse ruimtevaart(historie) en  een overzichtje van de grondleggers ervan. Hierin kort verwerkt hoe het Italiaanse aandeel in Cassini tot stand is gekomen.

De Chaos van Napels

Een van Italië’s bekendste filosofen en astronoom de Dominikaner monnik Giordano Bruno (1548-1600) die opgroeide in het stadje Nola, bij Napels, dacht als kind dat Nola het centrum van het universum was en de Vesuvius het einde van de wereld. Al jong verhuist hij naar het grote Napels om te gaan studeren. In Bruno’s biografie van Ingrid Rowlands schrijft ze ‘Precisely because of its hugeness and its confusion, Naples turned Giordano Bruno into a thinker. ”

Giordano Bruno

Giordano Bruno;MisteriosdoMundo

Het was zijn denken dat van grote invloed zou blijken op het gebied van de filosofie en astronomie. En het was juist in die stoffige chaos van Napels waar bij hem het idee rijpte van een nieuwe visie op de hemelen en de oneindige cosmos. In navolging van zijn denkbeelden verliep zijn leven, net als bij tijdgenoot Galileo, helaas hierom minder goed af. Giandomenico Cassini (1625-1712), astronoom te Bologna, kwam na een grondige studie eveneens tot de conclusie dat Keplers heliocentrische theorie waar de aarde in een elliptische baan om de zon bewoog klopte en verwierp het Ptolemeïsch systeem. Cassini ontliep een slecht lot en zou verhuizen naar het Franse hof van Lodewijk XIV, een observatorium opzetten en Frankrijk in kaart brengen d.m.v. de nieuwe driehoeksmeting-techniek. De chaos op wetenschappelijk en economisch gebied die WW II achterliet in Italië was gigantisch, kenniscentra lagen in puin en wetenschappers waren gevlucht. Maar aeronautisch ingenieurs Carlo Buongiorno, (eerste directeur-generaal ASI, Agenzia Spaziale Italiana, 1988) en Luigi Broglio zouden samen het fundament leggen van de Italiaanse ruimtevaart. Ze maakten deel uit van een groep ingenieurs  die, ondanks de beperkte middelen maar wel gedreven door honger naar kennis op het gebied van de astronautica, vastbesloten waren de weg te plaveien op dit nieuwe vakgebied. Ze legden daarbij een grote inventiviteit en veerkracht aan de dag. Carlo Buongiorno noemt deze groep ‘punte di diamanti’, die onder andere bestond uit de kernfysicus en mede-oprichter van het CERN, Edoardo Amaldi, en aeronautisch ingenieurs Antonio Ferri, Luigi Crocco, Carlo Riparbelli e.a. die hun kennis en kunde ter beschikking stelden aan de aero/astronautica. Samen hebben ze de weg geplaveid voor de Italiaanse ruimtevaart opdat Giordano Bruno’s, Galileo en Cassini’s oneindige cosmos bewoond en bereisd zou worden, in minder dan vier eeuwen later, door landgenoten.

jaren 40-50

Aurelio Robotti ontwierp de eerste Italiaanse raket, in 1952, de AR3, en FIAT ontwikkelde samen met Finnmecchanica raketten voor meteorologisch onderzoek. Finnmecchanica ging in 1961 samen met FIAT over in de ‘Società Generale Missilistica Italiana’ waarbij de nadruk werd gelegd op electronica en hitteschilden. FIAT bezat fabrieken voor o.a. raketfabricage voor de Marine en maakte thermische schilden voor raketkoppen. Finnmecchanica, met zijn wortels in de micro-electronica produceerde antennes voor de telecommunicatie. Broglio werkte samen met Amaldi, Crocco en Ferri vnl. op het gebied van de aerodynamica. Deze groep ingenieurs die later wel ‘Guidoniani’ worden genoemd daar ze gezamenlijk in het centrum Guidonia, het onderzoekscentrum van de Universiteit van Rome werkten. Onder Broglio werd Guidonia het CRA (Centro di ricerche aerospaziale) gedoopt. Ze bouwden er de eerste windtunnel van Europa met windsnelheden tot Mach 3. De jaren vijftig worden gekenmerkt door meer stabiliteit, meer samenwerking met de VS, een groeiende economie en onderzoeksgroepen worden ingesteld in Rome, aan de Scuola di Ingegneria Aeronautica o.l.v. Amaldi, maar ook in Turijn, Pisa en Milaan. Opdrachten met name uit militaire hoek en de telecommunicatie druppelden binnen. Binnen het CRS was er een speciale afdeling ingericht voor fundamenteel onderzoek waar ook belangrijke bedrijven zitting in hadden. Hetzelfde Finnmecchanica, FIAT Avio, Breda, die later samen opgingen in het in 1969 opgerichte Aeritalia, dat later met Selenia samenging in Aleniaspace (fusie 1991), het huidige ThalesAleniaSpace (2005). Het besef groeit dat het land het niet alleen kan en partners moet zoeken. Maar blijft dit alleen Amerika, of ook Europa, en binnen Europa met wie? Voor Italië waren er veel studenten i.s.m. de USAF/NASA naar Amerika gegaan om technische expertise op te doen, in 1961 werd het akkoord met NASA over het San Marco project getekend en binnen ELDO (European Launcher Development Organization) zou Italië de satelliet ontwerpen voor de Europa I raket. Tevens had Italië het onderzoekslaboratorium, vnl. voor aardobservatie, ESRIN (Frascati, Lazio), toegewezen gekregen.

Amaldi, Buongiorno en Broglio plaveiden de weg op het fundament dat door Edoardo Amaldi voor de Italiaanse ruimtevaart gelegd was. Supergefascineerd door de ruimte was hij, Amaldi (Piacenza 1908-1989). Hij droomde niet alleen van een Italiaans ruimtevaartprogramma maar als mede-grondlegger van CERN besefte hij dat ook fundamenteel onderzoek van cruciaal belang was voor de ruimtevaart. Hij was een bruggenbouwer, stuurde Italiaanse studenten naar de VS  en discuteert eindeloos met zijn Franse collega Pierre Auger over een Europese ruimtevaartorganisatie naar het concept van CERN. Als in 1961 ELDO wordt opgericht is zijn teleurstelling groot als er geen rakettrap van Italiaanse makelij in zit maar ‘slechts’ de opdracht voor een testsatelliet ook al krijgen ze wel de zetel van ESRIN toegewezen, dat in Frascati zetelt. (In Frascati staat tevens het Castel Gandolfo, het zomerverblijf van de Paus waar ook de astronomie ‘verzameling’ van de RK-kerk dat buiten het zicht van het grote publiek opgebouwd werd huist, nu staat er o.a. het Vaticaans Observatorium). In datzelfde jaar wordt ook het akkoord getekend met NASA over het ‘San Marco’ project, een lanceerbasis in de baai van Formosa, Kenya, mede daar de onderzoeksresultaten van Luigi Broglo’s experimenten in de hoge atmosfeer en op het gebied van hitteschilden, positief ontvangen werden.

San Marco lanceerplatform Bron; wikipedia

San Marco was vooral Luigi Broglio’s geesteskind, ontspruit uit diens voornemen, en mede op dringend verzoek van Amaldi Italië de ruimte in te brengen. Amaldi verzocht hem Italië te ‘spazializzare’ te ‘verruimtelijken’. Dankzij de nauwe samenwerking met en steun van de Amerikanen, en het feit dat Luigi Broglio mede een militair was, en dus ook vertrouwen genoot vanuit Amerikaanse militaire hoek werd San Marco een succes.

Luigi Broglio, mijmert, tijdens een van zijn vele wandelingen langs de Tiberoever in Rome, in zijn boek over zijn carrière.  Deze aeronautisch ingenieur is door het ombouwen van twee olieplatforms tot lanceerplatforms omgedoopt tot ‘padre’ van de Italiaanse ruimtevaart. En met de steun van Hugh Dryden (destijds vice pres. NASA) die hij in 1950 leert kennen, komt er een akkoord tot stand voor het project San Marco dat de basis zou leggen voor de Italiaanse ruimtevaart. Voor een militair complex bij Urbe, Sardinië bouwt hij een windtunnel met windsnelheden tot Mach 6,  alsook drie lanceertorens. Eind jaren vijftig voeren ze hier al vele experimenten uit i.s.m. de VS. Sceptisch ontvangen verklaart hij dat Italië, tussen twee wereldmachten in, toch het beste af zijn met autonomie op het gebied van ruimtevaart. Een eigen toegang tot die ruimte, een eigen lanceerraket en platform en het liefst ook een satelliet, een niet onaanzienlijke boodschappenlijst. Een, het liefst drijvend, lanceerplatform (‘poligono equatoriale’) heeft een tweevoudig voordeel. Naast een eigen toegang tot de ruimte bood het destijds ook een monopolie op lanceringen vanaf het water dicht bij de evenaar. In 1961 n.a.v. Broglio’s positieve testresultaten op Sardinië wordt er een definitief akkoord met de VS over San Marco getekend. Voor San Marco werd voor de lancering een Scout raket gebruikt die in ruil voor een project van de groep van Broglio, ter beschikking werd gesteld waarmee de Italiaanse satellieten gelanceerd zouden worden.

Broglio en Wernher von Braun Bron; Cluesform

Broglio kocht een platform van de ENI, een Italiaanse oliemaatschappij, huurde nog een platform van het Amerikaanse leger, en bouwde ze om tot lanceer- en controlplatform. Er werd een basiskamp in Malindi aangelegd, en een weg naar Mombasa. Waar het met de Amerikanen altijd prettig samenwerken was, was het in Europa een ander verhaal. Frankrijk ging absoluut niet akkoord met de raket die Fiat/NASA door BPD wilde laten bouwen, een raket twee keer zo groot als de Scout. De Europese raket werd een raket gebaseerd op de Britse Blue Streak, de drie trappen werden gefabriceerd door Engeland, Frankrijk en Duitsland en Italië kreeg de logistiek. Zijn laatste hoop op  autonomie tot de ruimte is zelf een Scout van de NASA te kopen en die om te bouwen maar die wil geen Scout verkopen. Begin jaren ’70 is al duidelijk dat het San Marco platform een aflopende zaak was. De satellieten in aanbouw worden te zwaar. Broglio’s groep gaat verder met het werk aan Sirio, de satelliet die de effecten van neerslag op hoog frequentie banden onderzocht. Maar er is ook kritiek. Opdrachten gingen te vaak naar Amerika, niet naar de Italiaanse industrie. De aeronautisch ingenieur die de eerste president van de ASI zou worden was vastbesloten hier verandering in te brengen.

Carlo Buongiorno, Op de vraag waarom ruimtevaart(onderzoek) hem zo fascineert luidt zijn antwoord dat dit verband houdt met de grenzeloze uitdaging vanwege haar multidiciplinaire karakter en ‘cooperazione internationale’.

Carlo Buongiorno Bron: ASI

Waar Broglio bleef vasthouden aan autonomie op het gebied van ruimtevaart ziet hij al van jongs af aan in dat de ‘astronautica’ een gebied is dat, mede door de voorsprong van de grootmachten’ een tak van sport is die ontegenzeggelijk samenwerking over landsgrenzen heen vergt. Met een graad in de aeronautica doet hij promotieonderzoek aan de Brooklyn Polytecnic (i.s.m. USAF/CRA) in New York. In Italië, werkt hij  verder in het Guidonia onderzoekscentrum in het hart van ‘Tiburtina Valley’ zoals deze Romeinse zone ook wel genoemd wordt waar nog steeds een deel van de ruimtevaartindustrie huist. Buongiorno’s strategie bestond uit samenwerking met de VS, we zijn geen ‘isole isolate’ of  eilandjes maar moeten uiteindelijk streven naar meer mondiale samenwerking. Dit alles in een tijdperk waarin Europese landen nog enigszins besluiteloos waren in hun keuze tussen eenheid of zelfstandigheid, en waarin het onmogelijk leek de VS of de Sovjetunie in te halen maar het alternatief, een aanhangwagen van een van hen te worden ook nog weinig aanlokkelijk was. Italië geografisch strategisch en op korte afstand van grote olielanden in het zuiden en oosten, koos voor samenwerking met Amerika. Een keus waar Buongiorno nooit een moment spijt van heeft gehad. Ook Buongiorno heeft als coördinator van San Marco alle voor- en tegenspoed van het project meegemaakt.  Maar hij kijkt verder.

Jaren zeventig en tachtig, ASI

Waar begin jaren ’70 de VS zich gaan richten op een ruimteshuttle en de Sovjetunie zich focust op een lang verblijf in de ruimte, moet Italië een nieuwe weg inslaan. Buongiorno ziet de voordelen van Europese samenwerking en stelt het San Marco platform ter beschikking aan de ESRIN voor lanceringen van satellieten. Daarnaast is er in 1968 het voorstel gedaan voor een groot commercieel project voor de industrie. ELDO was in 1969 aan zijn einde gekomen, en het idee rijpte om van de vierde trap van de ELDO raket, die uit een satelliet zou bestaan, verder uit te werken. Het werd ‘Sirio’ die gelanceerd werd in 1977 en tot 1985 dienst zou doen. In de jaren tachtig vormt zich een bescheiden ruimtevaartindustrie met name door SeleniaSpazio en het programma Italsat. Italsat was een direct uitvloeisel van Intelsat, een intercontinentale samenwerking met de VS voor de ontwikkeling van telecomsatellieten. Selenia maakt de antennes, en AerItalia de structuren. Midden jaren tachtig was er de crisis met de Achille Lauro, de gekaapte Italiaanse veerboot. Buongiorno vraagt aan Telespazio satellietgegevens op van Spot. Hij gaat ermee naar Defensie en de politiek raakt doordrongen van de noodzaak voor de oprichting van een ruimtevaartagenschap. Het wordt de ASI, opgericht in 1988, met Luigi Guerrieri als eerste president en Carlo Buongiorno als directeur-generaal. De ASI ging met veel rumoer van start. Vanaf het begin stonden leiding en wetenschap tegenover elkaar, een starre administratie, geen eigen onderzoekscentrum. En er was zoveel te doen. Italsat, Tethered, Spacehab en de Cassini-Huygens missie, allemaal projecten die aandacht, tijd en geld eisten.

Sirio

Sirio, (1968-’85) bleek een zorgenkindje. Er moest een grote kwaliteitssprong gemaakt worden. Het project wordt geïnitieerd juist als er een hele nieuwe discussie op gang komt tussen een keuze voor (inter)nationale wetenschappelijke of commerciële projecten. Het waren jaren van transitie. In deze context groeit Sirio.

Siro Bron; ASI

Sirio, dat zijn wortels heeft in de telecommunicatie en een direct uitvloeisel is van het onderzoek van Franco Carasso naar de effecten van meteorologische omstandigheden op de hoge frequentie radiostraling. Er ontstaat een nieuw consortium in de industrie, de Compagnia Industriale Aerospaziale. En terwijl de VS aanvang neemt met Shuttles en Skylab, de Russen  naar het lang verblijf in de ruimte kijken, ontwikkelt Italië zijn eerste echte ruimtevaartproduct.  De grote drijfveer was het niet willen achterlopen op het gebied van telecommunicatie en in politiek rumoerige jaren vol studentenprotesten en terreuraanslagen zet Selenia hardnekkig door. Laatstgenoemde  bouwt de antennes, Aeritalia bouwt de ‘carrozzeria’ structuur en Officicine Galileo dat later overgenomen wordt door Telespazio, de sensoren, Sirio zou zeven jaar actief blijven.

Spacehab, astronauten, Cassini-Huygens

AleniaSpace (ontstaan uit de fusie Selenia/AerItalia, 1991) combineerde het beste van de twee bedrijven, het fabriceerde antennes, klimaatcontrolesystemen en modulestructuren en was vastbesloten om van de module Spacehab een succes te maken, De multifunktionele module die in de Shuttle paste en bestemd was voor de Colombus, diende voor transport en toepassingen voor laboratoriumexperimenten en was tevens woonmodule. Het vloog in 1993 mee op de SpaceShuttle Endeavour. De eerste Italiaanse astronaut Franco Malerba vloog een jaar eerder aan boord van de Atlantis, of STS-46. Selenia moppert aanvankelijk daar het eigenlijk nadruk wil blijven leggen op satellieten maar Aeritalia, dat in de jaren ’90 met het Duitse ERNO is gefuseerd, wil zich nu juist blijvend richten op het bouwen van  multifuntionele modules alsook  op de zogeheten ‘tether’ systemen (TSS,  of Tether Satellite systems). Beide complexe systemen werden de oogappels in de Italiaanse industrie en boden synchroon aan deze projecten kansen aan Italiaanse astronauten om mee naar de ruimte te vliegen. Met de tweede Tethered missie vloog Umberto Guidoni, samen met Maurizio Cheli in 1996 met de Columbia of STS-75, en de astrofysicus Guidoni vloog nogmaals in 2001 (STS-100), en was de eerste niet-Amerikaan die co-piloot op de SpaceShuttle was. Roberto Vittori vloog mee op twee Soyoez missies in 2002 en 2005 en met de Endeavour of STS-134 in 2011. Paolo Nespoli vloog in 2007 met de Shuttle Discovery, en heeft gewerkt aan de ‘nodo’ 2, een verbindingsmodule van het ISS, gefabriceerd door ThalesAleniaSpace. In 2010 keert Nespoli nog een keer terug naar het ISS , nu voor een verblijf van zes maanden. Guidoni laat meermaals van zich horen als hij, net als ooit Broglio qua ruimtevaart meer autonoom moeten varen als land, en verwijt het publiek en de poltiek een te korte termijn visie. Eind jaren tachtig na de samenwerking aan de Spacehab module worden contacten gelegd tussen, toen nog, SeleniaSpace, JPL en NASA in het kader van de Cassini-Huygens missie naar Saturnus.
Het contact over het project werd voornamelijk gelegd doordat Carlo Buongiorno begin jaren ’80 in de wetenschappelijke raad van de ESA voor het Spacelab zat. Daar werkte hij samen met de Duitsers aan de SAR-X en ERS-satelliet van ESA,  en in dat kader mocht Selenia radarinstrumentarium leveren. De contacten tussen Selenia en JPL werden verder uitgebouwd. In 1988 wordt de samenwerking officieel bevestigd. Cassini vereist een zeer verfijnd instrumentarium. Een stortvloed aan data moet de orbiter verwerken,  en de geschiedenis  van de Cassini orbiter voor wat betreft het Italiaanse aandeel hierin speelt zich vooral rond de ‘High Gain communicatie Antenne’ af. (JPL/AleniaSpace had voor Jupiters Galileo-missie een ‘open paraplu’ antenne ontworpen  die zich niet helemaal opende) en AleniaSpace’ voorstel is nu  een ‘disco fisso riflessivo’ of een vaste reflecterende schijf (gebaseerd op de Comsats van Eutelsat) met een tweeledig doel, datatransmissie en geïncorporeerd een compacte radar. Buongiorno noemt deelname aan de Cassini-Huygens missie een van de directe aanleidingen voor het Cosmo Skymed Sat systeem, een serie aardobservatiesatellieten specifiek voor het Middellandse zeegebied. Maar eerst waren daar nog Antonio Rodotà, de eerste Italiaanse president van de ESA en zijn oogappel Galileo.

Galileo en Rodotà

Zes jaar leiding aan ESA gaf hij en onder zijn bewind werd het startschot gegeven voor Galileo,het Europese satellietsysteem dat een tegenhanger van het Amerikaanse GPS moest worden. Antonio Rodotà, (Cosenza 1935-2006), adviseur bij de NAVO, heeft lang bij AleniaSpace de afdeling ruimtevaart geleid. In diverse directies gezeten o.a. van Arianespace, en stond erom bekend ingenieurs aan te sporen projecten eerder af te houden en meer te letten op een goede uitvoering, het halen van deadlines, goede controle zowel op het gebied van kwaliteit als financieel. De mentaliteit van de industrie moest geïmplementeerd worden.  Een beleid dat hij ook bij ESA voort zou zetten. De Europese ruimtevaartindustrie, hetzelfde gold voor Italië, moet competitief blijven wil je je kunnen blijven meten met op mondiaal niveau. Zes jaar doet hij onderzoek naar de haalbaarheid van Galileo, en in 2003 wordt het definitieve akkoord getekend. In 2005, Rodotà is dan al ernstig ziek en zal in 2006 overlijden, wordt de eerste satelliet gelanceerd. Het was de verdienste van Rodotà dat in een tijd van crisis, krimpende budgetten de mentaliteit uit de industrie terugbrengt. Maar er zijn ook kritische kanttekeningen. Hij zou geen Italiaanse school om zich heen verzameld hebben en hij zoekt toenadering in militaire hoek iets dat haaks staat op het beleid van de ESA. Na de chaos uit WWII, een zwalkend politiek beleid en een sceptisch publiek, zijn er inmiddelds nieuwe ‘punte di diamanti’ opgestaan. Zoals de astronaute Samantha Cristoforetti (Sojoez TMA-15M), Andrea Accomazzo, ESA Venus Express, Rosetta project manager e.v.a.  en met de komende reis naar Mercurius, de BepiColombo-missie, vernoemd naar Giuseppe Colombo, beroemd vanwege zijn kennis van Mercurius, is er een nieuw Italiaans tintje aan toegevoegd. De missie staat gepland voor oktober 2018 a.s.

 Bronnen: ‘Carlo Buongiorno, Lo Spazio di una Vita‘ Enrico Ferrone, LoGisma ed., Viccho (Fl.), 2011, ‘Lo Spazio Tricolore‘ Dario LaRuffa, UTET, Turijn, 2009

Reacties

  1. Angèle, bedankt voor dit interessante en historische overzicht van de Italiaanse ruimtevaart. De door jou genoemde Paolo Nespoli bivakeert momenteel ook weer in de ruimte, dus het komt op een uitstekend moment. Ik heb je opgenomen in de lijst van auteurs op de Astroblogs, daar was het tot nu toe niet van gekomen. 🙂 Zie http://www.astroblogs.nl/over-de-auteurs/angele-van-oosterom/

  2. Angele van Oosterom zegt:

    Geen dank, graag gedaan!

Laat wat van je horen

*