Airborne levert laatste XL-substraatpanelen voor zonnepaneel ESA JUICE-missie

Airborne (Den Haag, Nederland) heeft de laatste 4 van de 10 XL-substraatpanelen geleverd aan Airbus Defence and Space Nederland (Leiden, Nederland) voor gebruik in het zonnepaneel van de European Space Agency (ESA) JUICE-missie naar Jupiter.

Over de JUICE-missie

De JUICE (JUpiter ICy moons Explorer) is een interplanetaire ruimtevaartuig in ontwikkeling door de ESA met Airbus Defence and Space Nederland als hoofdaannemer. De missie zal Jupiters manen Ganymede, Callisto en Europa bestuderen.

Gegeven de extreme afstand tot de zon, vereist het JUICE-ruimtevaartuig een uitzonderlijk groot zonnepaneel om voldoende stroom te genereren. Airborne werd geselecteerd door Airbus Defence and Space Nederland om de XL-substraatpanelen voor JUICE's zonnepaneel te ontwikkelen en te produceren. Met een totaal oppervlak van 85 vierkante meter zal het satelliet worden uitgerust met het grootste zonnepaneel ooit gevlogen op een interplanetaire missie. Elk individueel paneel heeft een oppervlakte van 9 vierkante meter. Om productie mogelijk te maken, heeft Airborne de productieapparatuur aangepast, waaronder de uitbreiding van de maximale binnendiameter van de autoklaaf van 2,6 naar 2,9 meter.

ARA Mk4-technologie

JUICE's zonnepaneel is gebouwd met de nieuwe ARA Mk4-technologie, ontwikkeld en gekwalificeerd door Airbus Defence and Space Nederland in nauwe samenwerking met Airborne. De technologie maakt een kostenreductie van 20% mogelijk en verhoogt de robuustheid van het zonnepaneel door het temperatuurbereik uit te breiden en stijfheid toe te voegen. Aangezien het satelliet gedurende de volledige missieduur aan extreme condities wordt blootgesteld, moeten de panelen temperaturen van tot -240°C en ruimtestraling weerstaan.

Materiaalkeuze

Het substraatpaneel bevat de volgende generatie ruimte-prepregs ontwikkeld door Toray Advanced Composites (voorheen TenCate Advanced Composites, Morgan Hill, Californië, VS), die volgens Toray worden gebruikt op gebieden zoals de wangen, randprofielen en pleisters. Toray RS-36, een epoxy-gebaseerde thermohardende prepreg voor structurele composiettoepassingen, werd geselecteerd als materiaaloplossing voor ARA Mk4.

Kwalificatie en levering

De extreme temperaturen waaraan het satelliet bij Jupiter wordt blootgesteld, maakten aanvullende kwalificatie nodig op het paneelontwerp en de interfaces. Airborne produceerde 160 kwalificatietestmonsters en twee full-size panelen die in januari 2017 werden geleverd. Na een intensieve testcampagne door Airbus Defence and Space Nederland, produceerde Airborne in totaal 10 substraatpanelen. De laatste 4 panelen werden in oktober 2019 voltooid. De lancering van de JUICE-missie is gepland voor 2022.

"JUICE is een geweldig voorbeeld van wat we kunnen doen in termen van state-of-the-art substraatpaneeltechnologie voor zonnepanelen van extreem veeleisende ruimtemissies," zegt Arno van Mourik, CEO van Airborne. "Opbouwend op deze positie zijn we vastbesloten om voort te gaan in het domein van betaalbare ruimtepanelen voor new space. Het combineren van onze kennis over high-end substraten met onze capaciteiten in de industrialisatie van composieten zal ons in staat stellen de new space markt te voorzien van high-performance, doch radicaal betaalbare oplossingen in hoge volumes."