Op 1 maart zal de Deense astronaut Andreas Morgensen van het Europees Ruimtevaartagentschap (ESA) experimenten vervangen tijdens zijn missie aan boord van het Internationaal Ruimtestation (ISS). Hij werkt aan de derde installatie van het experiment "Compacted Granulars" in het Fluid Science Laboratory (FSL). Tijdens deze activiteit zal hij worden bijgestaan door de operatoren van het Belgian User Support and Operations Centre (B.USOC), die hem hun expertise en assistentie zullen geven vanuit hun controlecentrum in Ukkel.

CompGran en micrograviteit

Het doel van het CompGran-experiment (Compacted Granulars) is om het gedrag van granulaire materialen in een microzwaartekrachtomgeving te bestuderen. Een CompGran staal bestaat uit een cel die een beweegbare zuiger en piëzo-elektrische componenten bevat, die gevuld zijn met granulaire materie. Als gevolg van botsingen tussen de deeltjes verliezen ze energie, wat onder invloed van de zwaartekracht gepaard gaat met snelle sedimentatie.

In microzwaartekracht kan het verlies van deeltjesenergie echter los van het sedimentatieproces bestudeerd worden. Door de zuiger samen te drukken en de piëzo te activeren, ontstaan verschillende observatiecondities. Bij een voldoende hoge dichtheid stabiliseert het korrelsysteem en vormen de meeste deeltjes permanente bindingen.

Er blijven echter een paar deeltjes over, bekend als "ratelaars", die geen contact hebben of te weinig om volledig vast te zitten. Deze korrels kunnen bepaalde bewegingen blijven vertonen, zelfs nadat het hele systeem tot stilstand is gekomen. Om homogene resultaten te verkrijgen die gecorreleerd kunnen worden met simulaties en theorie, is langdurige microzwaartekracht van hoge kwaliteit nodig. Deze voorwaarde zorgt er ook voor dat het gedrag van een korrelsysteem over het hele energiebereik gevolgd kan worden, van de eerste stadia van dichte afkoeling over langzame glasachtige dynamiek tot volledige stilstand.

Zeg "Cheese!"

De huidige CompGran-missie gebruikt in totaal vier stalen, waarvan er drie zijn gevuld met polystyreenzaadjes met een diameter van 0,14 mm en één is gevuld met een materiaal dat maanstof nabootst. Het verschil tussen de drie polystyreenstalen is dat twee ervan verschillend gevormde piëzo-elektrische elementen hebben, terwijl de zaden in het derde zijn gecoat met een speciale aerosolcoating die hun gedrag verandert wanneer ze worden blootgesteld aan hogere dichtheden.

Een overzichtscamera in het Fluid Science Laboratory (FSL) neemt zwart-wit miscroscoopbeelden op van de monstercel. Tegelijkertijd maken een laser, een lijncamera en twee CorrTectors het gebruik van nieuwe diagnosemethoden mogelijk, waaronder diffuse golfspectroscopie (transmissie en backscattering) en Speckle zichtbaarheidsspectroscopie (waardoor Time Resolved Correlation mogelijk is). De FSL levert stroom en gegevensbronnen aan de Experiment Container voor tele-operaties en stuurt de beelden en wetenschappelijke gegevens naar de grond.

Ondersteuning vanop Aarde

Het Belgian User Support and Operations Centre (B.USOC), ondergebracht bij het Koninklijk Belgisch Instituut voor Ruimte-Aeronomie (BIRA) in Brussel en ondersteund door Space Applications Services, is namens het Europees Ruimtevaartagentschap verantwoordelijk voor de uitvoering van geselecteerde Europese nuttige ladingen aan boord van het Internationaal Ruimtestation (met name FSL en CompGran).

Het fungeert als schakel tussen wetenschappers en de ISS-omgeving en is verantwoordelijk voor de voorbereiding en uitvoering van deze experimenten, evenals voor de distributie van de ruwe wetenschappelijke gegevens van het experiment naar het wetenschappelijke team. De B.USOC-operatoren staan in contact met andere grondstations in Europa om ervoor te zorgen dat deze experimenten worden uitgevoerd zoals verwacht en volgens de behoeften van de wetenschappers.

Het experiment is het resultaat van een samenwerking tussen wetenschappers gecoördineerd door professor Matthias Sperl (DLR).