Op bezoek bij het Belgische bedrijf dat satellieten maakt

Op een industrieterrein in Kruibeke liggen de kantoren van Redwire. Wat een doodgewone kmo lijkt, blijkt de plaats waar onder meer de ESA satellieten laat bouwen voor unieke ruimtevaartmissies.

Wie de Belgische ruimtevaart een beetje volgt, kent Redwire misschien onder een andere naam. Wat in 1988 begon als Verhaert Space werd in 2005 overgenomen door het Britse defensiebedrijf QinetiQ. In 2022 verkocht QinetiQ het Belgische bedrijf door aan het Amerikaanse luchtvaartbedrijf Redwire, dat zelf ook activiteiten in ruimtevaart heeft.

Redwire werkt in België verschillende projecten uit, voor een groot deel in opdracht van het European Space Agency (ESA), maar ook voor andere spelers, zoals de Europese Unie. Zo krijgen we in de inkomhal een replica te zien van een International Berthing and Docking Mechanism, voor het gemak afgekort tot IBDM. Een op het eerste zicht vrij banaal uitziende industriële ring, die ruimteschepen ‘zacht’ aan elkaar moet koppelen. In het verleden gebeurde dat letterlijk door de twee tegen elkaar te laten botsen: IBDM moet die botsing zachter en bijgevolg veiliger maken.

Maar op aarde en in de baan daarrond is Redwire vooral bekend voor haar Proba-satellieten, waarvan de eerste al in 2001 werd gelanceerd. In 2009 volgde Proba-2 en in 2013 Proba-V. Die V staat niet voor ‘5’, maar voor Vegetation. De satelliet fotografeert de aarde om de evolutie van gewassen te bestuderen, een project waar ook het Vlaams onderzoeksinstituut VITO bij betrokken is. Die satelliet werd in 2013 gelanceerd en werkt tien jaar later nog steeds, maar de missie werd in 2021 stopgezet omdat de satelliet (zonder aandrijving) nu vooral langs het nachtelijk deel van de aarde vliegt. Al sluit Redwire niet uit dat het toestel binnen enkele jaren, als het nog steeds functioneert, weer dienst kan doen.

‘Zelfs op een afstand van 144 meter is er een risico dat twee satellieten kunnen botsen’

Momenteel werkt Redwire aan Proba-3, een project dat meer dan tien jaar geleden al op tafel lag, maar nu zeer concreet wordt. Als alles goed gaat, wordt die satelliet tegen september 2024 vanuit India gelanceerd (dat werd uiteindelijk december, nvdr) met een zeer bijzondere eigenschap: het gaat om een dubbele satelliet die als eerste in formatie zal vliegen om zo uitbarstingen van de zon te fotograferen.

Marie Beeckman, Satelite Operations Test Engineer en team lead bij Redwire: ‘De bedoeling is dat we de corona van de zon vastleggen. Daarvoor zal één satelliet het zonlicht tegenhouden, zodat de tweede satelliet enkel de uitbarstingen aan de rand zal vastleggen.’

Achter die simpele uitleg schuilt echter een stevige brok voorbereiding en technologie. ‘De twee zullen op dat moment op 144 meter van elkaar vliegen, maar met een exactheid van enkele millimeters.’ Proba-3 heeft daarvoor onder meer een gps en een star tracker aan boord om de locatie en de eigen positie te bepalen. Maar de fotograferende satelliet beschikt ook over een visual based navigation camera (lichtpunten die de andere satelliet kan herkennen) en een laser die de andere helft van Proba-3 moet helpen de positie exact te bepalen.

Maar de satellieten vliegen niet in een cirkel rond de aarde. Zelfs op een afstand van 144 meter van elkaar, is er een risico dat de twee kunnen botsen. ‘De afstand tot de aarde zal variëren van 600 tot 60.000 kilometer,’ zegt Beeckman. ‘Dichter bij de aarde is er meer aantrekkingskracht en zullen ze sneller gaan. Daarom vliegen ze op dat moment verder van elkaar om dat te voorkomen. In hun pad verder van de aarde vertraagt de baan weer en kunnen we ze veiliger dichter bij elkaar laten vliegen om de zon te fotograferen.’

Bioprinting

Maar satellieten zijn niet het enige waar Redwire mee bezig is. Enkele maanden geleden maakte het bedrijf bekend dat het een contract won voor het ontwikkelen van een bioprinter; het 3D-BioSystem dat binnen enkele jaren (momenteel wordt gemikt op begin 2027) mee moet gaan met het ISS. Die moet zowel biologische stoffen kunnen printen, als gebruikt worden voor experimenten rond 3D bioprinten in de ruimte. Redwire maakt het toestel niet alleen. Het werkt met drie partners in onderaanneming: twee Belgische, LAMBDA-X en de VUB, en het Hongaarse Remred. Die laatste werkt aan de elektronica en software.

‘Wat de ESA van ons project verwacht is dat het op meerdere vlakken kan worden ingezet. Dus niet enkel voor het printen van samples, maar ook voor incubatie. Dat zijn experimenten die enkele uren tot enkele weken kunnen duren, waarbij er ook metingen en analyse moeten gebeuren. Dat wil zeggen dat je ook een geïntegreerde microscoop nodig hebt in dat toestel’, aldus Alice Pellegrino van Redwire.

Dat werkbaar maken in de ruimte betekent ook omgaan met het gebrek aan zwaartekracht. Hoeveel druk er kan worden gebruikt, hoe sterk of flexibel een bioprint kan zijn. Al nuanceert Pellegrino dat het om een experiment gaat. ‘We willen vooral zien hoe die dingen reageren in de ruimte.’

Ook de nood aan eenvoud speelt een grote rol. ‘Het moet simpel zijn, want hoe complexer het wordt, des te langer de astronauten nodig hebben om het in hun omgeving te integreren en de tijd van de crew heeft ook een kost.’ Maar het 3D-BioSystem volledig geassembleerd meesturen is ook geen optie. ‘We weten op dit moment ook niet in welke vorm die zal worden meegestuurd. Maar instrumenten neem je zelden volledig geassembleerd mee naar de ruimte. Het zal vrijwel volledig door de astronauten worden samengesteld op een plaats die het ESA heeft toegewezen op het ruimtestation.’

Algen

In de gangen van Redwire lopen we intussen langs een labo waar Dries Demey, Senior Project Manager bij Redwire, werkt aan cyanobacteriën, beter bekend als blauwalgen. De organismen bestaan al drie miljard jaar en hebben ervoor gezorgd dat er op aarde zuurstof werd geproduceerd.

Vandaag onderzoekt Redwire hoe het die algen kan inzetten om op biologische wijze zuurstof te produceren. ‘Het is een heel robuust organisme, daarom kijken we naar de mogelijkheden om het ook in de ruimtevaart te gebruiken. Het voordeel hier is dat er ook biomassa wordt gevormd die rijk is aan aminozuren, wat ook in vlees zit. Dat schept mogelijkheden: als we ooit verre ruimtereizen maken dan kan je geen koe of een varken meenemen, maar bieden aminozuren wel een vervanging voor de eiwitten.’

Het voordeel van de algen is dat ze zeer snel groeien. ‘Eén algencel verdubbelt ongeveer op een dag tijd, wat maakt dat je zeer snel veel algen kunt kweken op een korte tijd. Hier in het labo kunnen we dat verder optimaliseren: door de lichtintensiteit aan te passen kan je bijvoorbeeld de groeisnelheid, en dus ook de zuurstofproductie, manipuleren op basis van de vraag.’

Maar het onderzoek naar algen is niet uitsluitend bedoeld om op termijn lange ruimtereizen (of verblijven op andere planeten) te ondersteunen. ‘De ESA en de financierende overheden hechten ook veel belang aan spin-off projecten. In dit geval is het een investering in ruimtevaart, die ook op aarde nut kan hebben. Je zou een bioreactior als deze (waar algen CO2 omzetten in zuurstof, nvdr.) ook in gesloten ruimtes kunnen inzetten om nieuwe zuurstof te produceren bijvoorbeeld. Op straat zou zoiets geen zin hebben, maar in een conferentieruimte of een vergaderzaal kan je niet zomaar een boom zetten die hetzelfde doet.’

Hoewel het hier over zuurstof gaat, wijst Demey ook op andere toepassingen van algen, zoals biocement. ‘Dat zijn algencementblokken die ook interessant zijn voor in de ruimte. Als we ooit op de Maan of op Mars gaan bouwen, dan kunnen we niet alles meenemen en daar kan een biologisch alternatief zoals biocement dienen. Vandaag zijn er al bedrijven die zich daarop toeleggen.’

Zelfs in de watervoorziening in de ruimte kunnen algen een rol spelen: ‘Water produceren gebeurt door urine te verwerken waarbij men het water er uithaalt. De afvalstoffen zitten vol stikstof die kan worden verwerkt door de algen, die het als voedingsbron gebruiken.’