De ruimte is groot… maar niet groot genoeg

In december 2001 gaven de motoren van de spaceshuttle het International Space Station (ISS) een duw weg van een stuk van een Russische lanceerraket dat anders onbehaaglijk dicht langs het station zou gepasseerd zijn. Sinds het begin van het tijdperk van de ruimtevaart in 1957 werden satellieten gelanceerd in een baan om de aarde en sondes naar andere hemellichamen in het zonnestelsel gestuurd. Er draaien nu een groot aantal satellieten rond onze planeet. Ze dienen verschillende doelen zoals aardobservatie, weersvoorspelling, telecommunicatie, militaire toepassingen en sterrenkunde.

Het wordt drukker in de kosmos

Het wordt dus steeds maar drukker in de buurt van de aarde. Naast het probleem van de regeling van het 'verkeer' in de ruimte is er nog de vraag wat we met al die rommel in de ruimte moeten aanvangen. Het European Space Operations Centre (ESOC) van ESA in Darmstadt (Duitsland) houdt al dat ruimteschroot in de gaten. Het schat dat er al meer dan 23.000 objecten, groter dan 10 centimeter, werden gelanceerd. 7500 ervan draaien nog steeds rond in de ruimte. Amper 6% is operationeel.

De helft van alle objecten zijn niet langer werkende satellieten, trappen van raketten of andere grote objecten. De overige 44% bestaat uit brokstukken van explosies en andere accidenten in de ruimte. Om de zaken nog erger te maken zijn er naar schatting nog eens 70.000 tot 120.000 fragmenten kleiner dan één centimeter. De hoeveelheid ruimterommel neemt elk jaar bovendien met 5% toe.

Zelfs heel kleine deeltjes, bijvoorbeeld afkomstig van spatjes verf, kunnen aan hoge snelheid in de orde van 6 kilometer per seconde ernstige problemen veroorzaken voor ruimtetuigen en astronauten. Om de dreiging te doen afnemen zou men satellieten op het eind van hun operationele leven uit hun baan kunnen halen en ze doen opbranden in de atmosfeer van de aarde. Maar dit kan problemen opleveren wanneer de satelliet zo groot is dat delen ervan de vurige doortocht door de atmosfeer kunnen overleven en op de grond terechtkomen. Zo zijn sommige satellieten voor aardobservatie heel groot en zwaar. Wanneer het te moeilijk is een 'dode' satelliet uit zijn baan te halen, dan wordt hij gewoon achtergelaten in die baan.

Darwin

ESA is nu echter een nieuwe technologie aan het ontwikkelen voor haar Darwin-missie. Darwin zal bestaan uit een vloot van zes telescopen met een diameter van twee meter. Ze zullen in nauwe formatie vliegen en hetzelfde effect bereiken als één enkele telescoop met een diameter tot 250 meter. Met de nieuwe technologie, die nu wordt ontwikkeld voor Darwin, kunnen de ruimtetuigen hun onderlinge posities vastleggen met uiterst grote nauwkeurigheid. Zo zal Darwin de atmosferen van aardachtige planeten ver weg met grote nauwkeurigheid kunnen analyseren en de scheikundige sporen van leven kunnen waarnemen.

Eenmaal deze technologie op punt staat, kan hij ook voor andere toepassingen worden gebruikt. Geminiaturiseerde versies van dergelijke technologie zou in de plaats kunnen komen van de grote traditionele satellieten.

'Stel je een hele reeks voor van telescopen met een diameter van 20 centimeter. Ze zouden klein, licht, goedkoop en gemakkelijk te produceren zijn', zegt Malcolm Fridlund, Darwin-projectwetenschapper. 'Ze zouden objecten even scherp kunnen waarnemen als traditionele satellieten, misschien zelfs beter, en op het eind van hun opdracht zouden onderzoekers ze als vallende sterren doen opbranden in de atmosfeer van de aarde. Ze houden we de ruimte schoner.'

Botsingen vermijden

Een andere verbetering is satellieten verder van de aarde te plaatsen om de 'files' dicht bij de aarde te beperken. 'Voor aardobservatie is dat sowieso beter', zegt Fridlund. 'In een lage baan om de aarde legt een satelliet elke 90 minuten een baan af en vliegt hij over elke plek op de aarde slechts gedurende een zeer korte tijdsspanne. In een geostationaire baan kijkt een satelliet permanent naar een heel halfrond en je moet zijn instrumenten alleen maar richten naar wat je interesseert.'

De technologie waarbij, zoals bij Darwin, in formatie wordt gevlogen kan ook gebruikt worden om satellieten uit te rusten met een systeem dat botsingen moet vermijden. Ze zouden met hun buren communiceren en koerscorrecties uitvoeren wanneer ze teveel naar elkaar toe bewegen.

Natuurlijk zal geen enkele maatregel de dreiging die van de rommel in de ruimte uitgaat volledig kunnen wegnemen. Maar wanneer we geavanceerde technologie kunnen gebruiken om ongewenst ruimteschroot te verwijderen, dan zal de ruimte alvast veiliger worden.