Onderdeel van ESA's Propulsion Laboratory, deze waterhamer-testbank simuleert het vitale moment vroeg in het leven van een satelliet wanneer drijfgas voor het eerst door zijn voortstuwingssysteem wordt gepompt.

"Voortstuwing is een kernsubsysteem, essentieel voor de werking van het ruimtevaartuig, " legt ESA-voortstuwingsingenieur Andreas Gernoth uit. "Als andere systemen falen, invloed hebben op de besturing van het ruimtevaartuig - van het plaatsen van zonnepanelen tot de reactiewielen die de houding van de satelliet aanpassen - dan moet het voortstuwingssysteem blijven werken.

"Het is dus essentieel dat het voortstuwingssysteem zo snel mogelijk na de lancering online komt, soms zelfs voordat er een datalink tot stand is gebracht. De resulterende 'priming'-actie is wat we hier reproduceren."

Om het risico op lekkage te minimaliseren, drijfgas blijft opgeslagen in de drijfgastank van een satelliet terwijl het op de grond is. Het komt pas in de drijflijnen terecht als de satelliet de ruimte heeft bereikt. Maar deze abrupte golf van drijfgas kan hoge drukpieken veroorzaken, vergelijkbaar met de aardse 'waterslag' die kan leiden tot kloppen in waterleidingen als kranen worden in- of uitgeschakeld.

In de ruimte, deze pieken kunnen de boegschroefkleppen aan het einde van de leidingen beschadigen, waardoor drijfgas lekt. In het geval van zeer reactief hydrazine-drijfgas, een te hoge drukpiek kan zelfs een explosie veroorzaken.

Andreas voegt toe:"Deze priming- en waterslagpieken moeten nauwkeurig worden gekarakteriseerd:de druksensoren die in de testbank worden gebruikt, moeten werken op een tijdschaal van milliseconden, duizendsten van een seconde.

"De voortstuwingssystemen voor alle ruimtemissies ondergaan dit soort validatie, met het meeste werk gedaan met behulp van op software gebaseerde numerieke simulatie - via een programma genaamd EcosimPro. Deze faciliteit wordt gebruikt om de resultaten te valideren, het gebruik van water in plaats van werkelijke drijfgassen voor veiligheidsdoeleinden."

ESA's Propulsion Lab is gevestigd in het technische centrum ESTEC in Noordwijk, Nederland, testmethoden voor het regelen van de beweging van satellieten in de ruimte, met een bijzondere focus op elektrische voortstuwing.