De ministeries van Defensie van Nederland en Noorwegen lanceerden in januari 2023 twee nanosatellieten die heel precies radarbronnen op aarde kunnen detecteren en lokaliseren. De landen werken samen met TNO, NLR en het Noorse FFI binnen het MilSpace2-programma voor militair gebruik van de ruimte. TNO ontwikkelde de sensoren van het satellietduo en dat was voor het instituut de eerste keer.
TNO, NLR
Huygens en Birkeland heten ze, de twee kleine instrumenten, iets groter dan een schoenendoos, die sinds januari 2023 in tandemformatie om de aarde vliegen. De satellieten zijn vernoemd naar de Nederlandse astronoom Christiaan Huygens en de Noorse natuurkundige Kristian Olaf Birkeland. Speciale antennes vangen radarsignalen onder een bepaalde hoek op. De satellieten hebben een kleine raketmotor die kan bijsturen om ze steeds op een onderlinge afstand van vijftien tot 25 kilometer te houden. Daardoor ontvangen ze het radarsignaal met een klein tijdsverschil. Op die manier kunnen ze nauwkeurig de locatie van een radarbron op aarde bepalen. Vanuit de ruimte bestrijken satellieten continu een groot gebied. Dat biedt flinke voordelen ten opzichte van radardetectie vanuit een vliegtuig of een schip, wat steekproefsgewijs gebeurt en een veel kleiner gebied beslaat. Deze twee nanosatellieten maken het mogelijk navigatiepatronen van voertuigen op land en zee in kaart te brengen. ‘Dit is een stap in complexiteit omhoog ten opzichte van de eerste stap die Defensie gezet heeft’, zegt Wouter van der Wiel, Programme Manager Military Operations bij TNO. Die eerste stap was de BRIK II-satelliet die sinds 2022 in een baan om de aarde draait.
TNO’s eerste satellieten
Het is de eerste keer dat TNO zelf satellieten heeft ontwikkeld vanaf het concept tot en met de realisatie. ‘Traditioneel ontwikkelen wij de instrumenten aan boord van andermans satellieten, de payload’, vertelt Van der Wiel. Ook dit keer was de sensor payload hun focus, maar nu werkten ze nauw samen met NLR die het satellietplatform ontwierp en het Noorse FFI dat verantwoordelijk was voor het grondstation en de aansturing. ‘Om iets te ontwikkelen vanaf een idee in de wandelgangen tot iets wat echt in de ruimte zweeft, dat is heel gaaf. Als ruimtevaartingenieur hoop je dat die kans zich een keer voordoet.’ SpaceX lanceerde de satellieten in januari 2023 vanaf Cape Canaveral in Florida. ‘Erg indrukwekkend om te zien en vooral te horen en te voelen, de geluidsgolven en de kracht die van zo’n raket afkomen.’
Samenwerking in de ruimte
In de Defensievisie 2035 is het ontwikkelen van capaciteit in de ruimte een speerpunt. Satellietsystemen worden steeds belangrijker, voor navigatie en communicatie, maar ook voor het vergaren van informatie over mogelijk schadelijke activiteiten van landen wereldwijd. De samenwerking met het Noorse ministerie van Defensie vindt plaats onder de paraplu van het Strategic Mutual Agreement on Research and Technology (SMART), waarbinnen beide landen zowel technologisch als operationeel nauwer met elkaar samenwerken. Gerhard Reeling Brouwer, technisch projectleider bij TNO: ‘We zijn betrokken bij de hele missie. Alle partners kijken bij elkaar mee. Dus we weten nu veel meer van het opleveren van een satelliet en het gebruik ervan. Al die extra kennis kunnen we goed gebruiken voor onze hoofdtaak: het Space Security Center van Defensie adviseren bij het gebruik van satellieten. Zoals hoe ze data kunnen combineren met die van andere sensorsystemen en hoe ze kunnen evalueren waartoe andere systemen in staat zijn die mogelijk een dreiging vormen voor Nederland.’
Europa
Van der Wiel hoopt daarbij dat er nog meer in het vat zit: ‘Wij blijven metingen doen om de sensoren te kalibreren en de algoritmes en dataverwerking te verbeteren. We willen hiervan zoveel mogelijk leren voor de volgende satelliet. Want we hopen wel dat de constellatie van satellieten nog uitgebreid wordt met nieuwe Satellieten worden steeds betaalbaarder en komen binnen bereik van landen met een kleiner budget. Er is al interesse uit andere landen om mee te gaan doen. Die zien dit project als een succes.’ Reeling Brouwer vult aan: ‘In Europa zoekt men naar mogelijkheden om satellietcapaciteit samen te voegen. Dit project zet Nederland goed op de kaart in dit soort samenwerkingen. Wat in 2018 begon op een whiteboard, is nu iets wat voor Nederland inzetbaar is in Europees verband.’ Van der Wiel sluit af: ‘Dit zaadje is geplant en gaat alle kanten op groeien.’