Als we ook in de toekomst goed opgeleide ontwerpers van ruimte-instrumenten willen hebben, kunnen we niet vroeg genoeg beginnen met het aanwakkeren hun interesse. Daarom bedenken instrument-wetenschapper Gert de Lange en fysisch onderzoeksassistent Willem Jan Vreeling soms mooie opdrachten die leerlingen van het Technasium van het Praedinius Gymnasium Groningen op school kunnen uitwerken.

Zo bedachten Marthe, Joshua en Arnout een manier om de hoogte van onze “open dag” waterraket te bepalen en zochten Ivar, Boudewijn en Dorus uit of er een materiaal te vinden is waarmee onze 3D-printer lenzen voor (ver-)infraroodstraling kan printen.

Zulke opdrachten zijn geen kinderspel. Als echte ingenieurs moeten de opdrachtnemers met hulp van hun technasium-docent bepalen welke natuurkundige kennis en formules ze nodig hebben, welke kennis van materiaal ze moeten verzamelen en welke faciliteiten of producten ze nodig hebben.

Vervolgens moeten ze onderzoeken welke van deze faciliteiten of producten verkrijgbaar zijn op de markt, en of de prijs daarvan binnen het budget past. Want de opdracht gaat gepaard met een strikt programma van eisen.

Hoogtemeting van een waterraket

Marthe, Joshua en Arnout kozen na inventarisering van meerdere opties voor de hoogtemeting voor een versnellingsmeter. Ze schreven een computerprogramma om de metingen om te zetten in hoogteresultaten en zorgden dat de data netjes zichtbaar werd in een 3D-model. Hun prototype werkte zoals geëist, en was bovendien zoals gewenst ook goedkoop en niet te breekbaar.

Infrarood-lenzen uit een 3D-printer

Ivar, Boudewijn en Dorus kregen de vraag voorgelegd of en hoe we ook lenzen voor ver-infrarood straling kunnen maken met de 3D-printer. Als wij ver-infraroodlicht sterrenlicht willen bestuderen, moeten we normaal gesproken lenzen slijpen. Of kunnen die ook uit de printer komen?

De drie gingen op zoek naar materialen met de juiste eigenschappen, zoals de doorlaatbaarheid van ver-infraroodstraling, de bruikbaarheid als lens en de toepasbaarheid in de printer. Ivar, Boudewijn en Dorus hebben ook verschillende materialen getest en een advies gegeven over geschikte materialen, printprogramma’s en methodes om ver-infrarood lenzen te 3D-printen.

In maart volgt er nog een presentatie van Veerle, een Technasium-leerling die een webcamspectrometer maakt.