Half miljoen euro voor 3D-printen van brandstoftanks voor satellieten

Dawn Aerospace krijgt van het Netherlands Space Office (NSO) een Small Business Innovation Research (SBIR) fase 2 opdracht van 500.000 euro toegekend. De financiering is bedoeld voor onderzoek naar het 3D-printen van brandstoftanks met niet-standaard metalen voor gebruik in satellieten van de ESPA- en ESPA Grande-klasse. Bij het project zijn onder meer TNO-afdeling energetische materialen en het Koninklijke Nederlands Lucht- en Ruimtevaartcentrum (NLR) betrokken als partner.

Dawn Aerospace is een Nederlandse en Nieuw-Zeelandse startup. Het bedrijf ontwikkelt herbruikbare raketten die zijn bedoeld om kleine satellieten naar de ruimte te brengen. Het satellietvoortstuwingssysteem van het bedrijf maakt gebruik van de zelfdrukkende stuwstoffen lachgas en propeen. Dit betekent dat zij geen helium of Propellant Management Devices nodig hebben, wat gebruikelijk is bij standaard stuwstoffen zoals hydrazine.

Meer vrijheid in ontwerp

Dit geeft Dawn Aerospace meer vrijheid bij het ontwerpen van brandstoftanks. Zo kan het bedrijf deze tanks in een breed scala aan vormfactoren produceren. De fabrikant kan de tanks hierdoor specifiek afstemmen op de satelliet van de klant. Dit maakt de voortstuwingssystemen eenvoudiger, flexibeler in ontwerp, sneller produceerbaar en goedkoper.

“We kunnen tanks maken die geschikt zijn voor bijna elke vormfactor van satellieten, en we 3D printen deze tanks op dit moment al”, licht Jeroen Wink, co-founder en CRO van Dawn, toe. “Hoe vreemder de vormfactor, hoe hoger de massa van de tanks. Met dit door de NSO gefinancierde onderzoek hopen we dit nadeel weg te nemen en onze klanten volledige ontwerpflexibiliteit te geven.”

Hogere impulsdichtheid

Dawn Aerospace vergelijkt zijn voortstuwingssysteem met een alternatief voor groene satellietvoortstuwing: LMP-103S (ADN). Deze maakt gebruik van de klassieke blowdown-architectuur. Dawn Aerospace meldt dat zijn aandrijving in veel gevallen een impulsdichtheid biedt die meer dan 50% hoger is.

“We hopen onze tankmassa met nog eens 50% te verminderen”, zegt Wink. “Dat zal resulteren in nog meer impulsdichtheid, delta-v en hogere prestaties voor onze klanten.” Klanten kunnen Dawn-stuwstoffen zonder exportbeperkingen inkopen bij alle industriële gasleveranciers, meldt het bedrijf.

“Het NLR is verheugd om bij te dragen aan het project met zijn unieke kennis van metaal 3D printen en faciliteiten, zoals het NLR Metal Additive Manufacturing Technology Center (MAMTeC). Dit stimuleert de toekomstige productie van kwalificeerbare voortstuwingscomponenten voor toepassing in de ruimte door 3D printen in Nederland”, zegt Marc de Smit, R&D Engineer bij het NLR.

SBIR-financiering

Eerder dit jaar ontving Dawn Aerospace als een van tien bedrijven ook fase I-financiering ontvingen voor haalbaarheidsstudies. De vijf meest veelbelovende innovaties ontvingen fase 2-financiering, waarbij in totaal 2,5 miljoen euro beschikbaar is gesteld aan projecten. Het is de eerste keer dan SBIR-financiering beschikbaar is voor de ontwikkeling van ruimtevaarthardware. De financiering maakt onderdeel uit van een strategische oproep van de Nederlandse regering in ‘Technologieontwikkeling voor ruimte-infrastructuur’. Nederland wil hiermee het in Nederland gevestigde aanbod oor toekomstige Europese ruimtevaartagentschappen en commerciële missies bevorderen.

“Het doel van de SBIR is om bedrijven uit Nederland uit te dagen om hun technologische en innovatieve capaciteiten te laten zien”, zegt Ramon Peeters, projectleider van de SBIR-T bij NSO. “Wie een goed prototype kan laten zien, maakt meer kans op aanbestedingen voor toekomstige ruimtemissies.”

Auteur: Wouter Hoeffnagel
Foto: Dawn Aerospace