De PROBA-3 missie
3DEES (3-Dimensional Energetic Electron Spectrometer) bevindt zich aan boord van de PROBA-3 missie van ESA die in 2024 gelanceerd zal worden. PROBA-3 bestaat uit twee satellieten die “in formatie” zullen vliegen. Ze blijven kort bijeen zodat in bepaalde delen van hun baan om de Aarde de ene satelliet (de coronograaf) in de schaduw van de andere zit (de verduisteraar). Vanaf de coronograaf kan op die momenten de corona en de straling van de zon bestudeerd worden.
Het kleine 3DEES-instrument vaart mee aan boord van de coronograaf, maar kijkt niet naar de zon. In plaats daarvan speurt het de omgeving af naar geladen deeltjes, in het bijzonder wanneer de satellieten door de binnenste stralingsgordels van de aarde sjezen. Elektronen en andere geladen deeltjes zitten daar namelijk gevangen in het aardmagnetisch veld.
Het BIRA was al betrokken bij de bouw van EPT (Energetic Particle Telescope), een geladen-deeltjesdetector die meevloog met PROBA-V en een grote hoeveelheid wetenschappelijke informatie verzamelde. 3DEES bouwt voort op de erfenis van EPT, maar is veelzijdiger. Waar EPT slechts één kijkrichting had, heeft 3DEES er zes, maar toch is het niet zwaarder of groter.
3DEES instrument
De reden waarom 3DEES zo compact is, mag duidelijk zijn. Het moet “piggyback” (op een steelse manier eigenlijk) kunnen meeliften in een klein hoekje op allerlei grote satellieten. Elke kans om de stralingsomgeving van de Aarde te bestuderen moet namelijk aangegrepen worden.
Het instrument bestaat uit een panoramische sensormodule die is opgebouwd uit drie orthogonale sensormodules. Elke orthogonale sensor heeft twee kijkrichtingen onder een hoek van 90°. De drie orthogonale sensors zijn geroteerd ten opzichte van elkaar, zodat het instrument een sector van zowat 180° gelijktijdig kan bekijken.
Het concept van 3DEES en zijn voorganger EPT komt van de Université Catholique de Louvain. Het ontwerp en de bouw van het instrument werden geleid door de Belgische firma Redwire Space, die ook de bouwers zijn van de PROBA-satellieten. De complexe mechanische behuizing, waarin de sensormodules en de stuur- en uitleeselektronica geplaatst worden, zijn ontwikkeld door de Engineeringafdeling van het BIRA.
Strenge voorwaarden voor ruimteinstrument
De bouw van een ruimteinstrument, en in het bijzonder van de mechanische structuur, moet voldoen aan strenge voorwaarden. De behuizing moet het inwendige beschermen tegen de stralingsomgeving en de temperatuur er binnen bepaalde grenzen houden. Het moet ook sterk genoeg zijn om de trillingen bij de lancering te weerstaan.
Daartoe werden, met succes, allerlei omgevingstesten uitgevoerd in gespecialiseerde testkamers. 3DEES is dus helemaal klaar voor haar spannende reis.
