18 december 2018

Odysseus, een pseudo-satelliet maakt zich op voor zijn eerste testvlucht

Tien jaar heeft het bedrijf Aurora Flight Sciences over de ontwikkeling van hun ‘Odysseus’ gedaan. Het is een autonoom zonnevliegtuig of High Altitude Pseudo Satellite (HAPS) dat bedoeld is om te vliegen in de stratosfeer en jaren achtereen in de lucht kan blijven. Odysseus zal zijn luchtdoop krijgen begin 2019 en Aurora hoopt dat het minste 12 maanden ononderbroken gaat vliegen.

HAPS artistieke impresse credits; New Atlas / Aurora Flight Sciences

Het is de eerste van een serie in ontwikkeling zijnde pseudo-satellieten en het HAPS design houdt het midden tussen een conventionele UAV, unmanned aereal vehicle, en een traditionele satelliet. In theorie zijn het compleet autonome vliegtuigen en kunnen voor een lange periode ‘airborne’ blijven en op hoogtes vliegen van rond de 20-30 km. Het is de bedoeling dat ze komen te vliegen boven het wolkendek, het commercieel luchtverkeer en jet streams*. Aurora Flight Sciences onthulde voor het eerst het ontwerp van de HAPS in het kader van DARPA’s Vulture programma. Dit was reeds in 2008. Toen werd Odysseus gepresenteerd als concept, met een Z-vleugel configuratie, zie afbeelding hieronder. Tien jaar later is er dan het full-scale model maar heeft het bijzondere Z-vorm vleugel ontwerp plaats moeten maken voor een meer conventionele vorm.

DARPA Vulture programma

In 2008 heeft DARPA Aurora Flight Sciences, Boeing and Lockheed Martin gekozen als eerste aanbesteders voor de eerste fase van het Vulture (gier) programma – een project dat als doel heeft een nieuwe type UAV te ontwikkelen dat voor ten minste vijf jaar in de lucht kan blijven. De ontwikkeling van een zogeheten fixed-wing, door zonneenergie aangedreven pseudo-satelliet die vliegt op een hoogte tussen de 20 en 30 km** met ten minste 450 kg aan lading. Boeing werkt o.a. samen met het Britse QinetiQ Ltd aan een uitgebreide versie van de Zephyr UAV. Aurora met BAE systems en Sierra Nevada Corp. Een ‘pseudo-satelliet’ systeem biedt vele voordelen qua fabricage en operationeel houden ten opzichte van ‘echte’ satellieten, en qua toepassingen is het zeer veelzijdig, van communicatie tot luchtbewaking. Aurora is al betrokken bij UAV”s die bedoeld zijn om op grote hoogte te vliegen, waaronder de MarsFlyer (bedoeld voor Mars observatie), de GoldenEye UAV en de Orion HALL, een waterstof aangedreven high-altitude platform dat enkele dagen op op grote hoogtes kan verblijven voor aard- en militaire observatie.

HAPS Z-vorm configuratie credits; New Atlas / Aurora Flight Sciences

Aurora’s partners zijn het Britse BAE Systems, het Draper Laboratoria (Massachuttess), en Sierra Nevada corporation. BAE focust zich op de sensoren, Draper op de elektronica en control systemen en Sierra Nevada op de autonome brandstofsystemen. De tweede fase was een demonstratie fase en nu is de derde fase aangebroken, tevens de laatste, en moet een testvlucht zijn van tenminste ononderbroken twaalf maanden. De specificaties van het vliegtuig zijn nog niet allemaal duidelijk op dit moment  maar Aurora claimt dat Odysseus “een groter jaarlijks globaal operationeel bereik dan ieder ander vaartuig in zijn klasse heeft’ en ‘dat het ook in staat is, meer dan welk vaartuig in zijn klasse, een grotere lading mee te nemen.’ Om het vliegtuig zo licht mogelijk te houden bestaat het grotendeels uit koolstofvezel bindingen bedekt met een licht UV-resistente filmlaag Tedlar geheten. Elektriciteit wordt opgewekt door zonnecellen die aangebracht zijn aan de boven oppervlakken van de romp en de vleugels, voor de nacht wordt de energie in batterijen opgeslagen. Odysseus, en andere HAPs modellen, kunnen ingezet worden voor een grote variatie aan taken, van aard- en meteorologie observaties tot spionage en militaire applicaties. Een interessante toepassing is ook gebruik voor assistentie bij verbetering van de internet connectiviteit in afgelegen gebieden. Facebook werkte de afgelopen jaren ook aan een eigen HAPS, mede bedoeld als ‘internet-beaming’ vliegtuig, genaamd Aquila. Facebook is er echter mee gestopt begin dit jaar om partnership aangaande HAPS met Airbus aan te gaan. ‘Odysseus offers persistence like no other solar aircraft of its kind, which is why it is such a capable and necessary platform for researchers,” aldus Aurora CEO John Langford, en vervolgt; “Odysseus will indeed change the world.” Bronnen; New Atlas, Aurora Flight Sciences

*jet streams; zijn snel stromende, smalle, meanderende luchtstromingen in de atmosfeer van planeten. Op aarde bevinden de belangrijkste jet streams  zich vlakbij de hoogte van de tropopauze en zijn westenwinden (die van west naar oost stromen). Ze kunnen starten, stoppen, opsplitsen in twee of meer delen, combineren tot één stroom, of stromen in verschillende richtingen, ook tegenovergesteld aan de richting van de rest van de straal.

**Stratosfeer; is de laag in de dampkring die zich bevindt tussen de troposfeer en de mesosfeer, bij de evenaar begint hij op ongeveer 17 km hoogte boven het aardoppervlak en bij de polen op 10 km, op 50 gaat hij over in de mesosfeer. 

Laat wat van je horen

*

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.