ESA speurt naar rommel in de ruimte
Een onbekende maar ongetwijfeld steeds groeiende hoeveelheid rommel omgeeft onze planeet en vormt een bedreiging voor operationele satellieten en ruimtevaarders. ESA speurt naar deze afval in de ruimte, in het bijzonder met een telescoop van de Teide-sterrenwacht op Tenerife naar ruimterommel in de drukke geostationaire baan.
Op dit ogenblik zijn tussen 600 en 700 satellieten operationeel, maar de ruimtevaartagentschappen volgen de baan van zowat 9000 door de mens vervaardigde objecten. De bijhorende conclusie is duidelijk: 93% van de objecten in een baan om de aarde zijn nutteloze resten van de 5500 satellieten die sinds de lancering van de eerste Spoetnik in 1957 in een baan om de aarde werden gebracht.
Het gaat om “dode” satellieten, door astronauten losgelaten gereedschap, en restanten van explosies of botsingen. De afmetingen variëren van minder dan één centimeter tot verschillende meters en hun aantal groeit alsmaar aan.
Walter Flury, verantwoordelijk voor de activiteiten op het vlak van de ruimterommel in de ESA-vestiging ESOC in Darmstadt, Duitsland zegt dat het ruimteafal "alsmaar toeneemt, ondanks het feit dat het aantal lanceringen op jaarbasis is afgenomen."
"Besmetting" van de geostationaire baan
En er is een reëel gevaar. Bemanningen aan boord van Amerikaanse spaceshuttles hebben al minstens zes manoeuvres moeten uitvoeren om een fatale botsing met een stuk ruimteschroot te voorkomen. Hetzelfde gebeurt vrij regelmatig met satellieten.
Het gaat hierbij niet altijd om grote objecten. Een minuscuul deeltje van amper één centimeter groot is met een snelheid van 28.800 kilometer per uur een waar projectiel dat een satelliet van 100 miljoen euro definitief buiten spel kan zetten.
Het probleem stelt zich nog scherper in de geostationaire baan. In een dergelijke baan op een hoogte van 36.000 kilometer boven de evenaar lijkt een satelliet vanaf de aarde gezien aan de hemel stil te hangen, ideaal voor weer- en communicatiesatellieten. Niet verwonderlijk dus dat het bijzonder “druk” is in de geostationaire baan. Omwille van de grote afstand tot de aarde is het bijzonder moeilijke kleine objecten te detecteren die de geostationaire baan “besmetten”.
De Russische en Amerikaanse programma’s die systematisch speuren naar ruimterommel kunnen geen objecten van kleiner dan een meter vinden in de geostationaire baan.
Opsporen van ruimteafval
In 2001 begon ESA met een programma voor het opsporen van ruimteafval in de geostationaire baan in samenwerking met het Astrofysisch Instituut van de Canarische Eilanden (IAC) en het Astronomisch Instituut van de Universiteit van Bern in Zwitserland.
Het programma bekijkt verschillende delen van de geostationaire baan met de optische “OGS”-telescoop van één meter van ESA en probeert een onderscheid te maken tussen “natuurlijke” en andere hemelobjecten. OGS werd geïnstalleerd in de Teide-sterrenwacht als grondstation voor de telecommunicatiesatelliet Artemis.
Het eerste deel van de waarnemingscampagne is enkele maanden geleden afgelopen. “Met zeer goede resultaten”, aldus IAC-projectverantwoordelijke Miquel Serra Ricart. Het merendeel van de waargenomen objecten hebben afmetingen tussen 20 en 25 centimeter. “Maar we zijn zelfs tot vijf centimeter kunnen gaan”, zegt Serra. In totaal werden ongeveer 2500 objecten waargenomen. “Er is nog veel werk aan de winkel. Naar schatting zijn er meer dan 100.000 fragmenten van meer dan één centimeter groot.”
Risico voor operationele kunstmanan
Voor Flury is een bijzonder interessant resultaat de vondst van “meer dan 50 niet zeer heldere objecten, ongeveer 30 centimeter groot, die zich bevinden in uitgerekte banen nabij de geostationaire baan. De herkomst van deze objecten is onbekend.” De baankenmerken wijzen erop dat het misschien stukken thermische isolatie van satellieten zijn.
“We denken dat deze objecten een risico vormen voor operationele satellieten gezien het feit dat hun relatieve snelheid ten opzicht van operationele satellieten één kilometer per seconde bedraagt”, verklaart de specialist.
In een volgende stap bekijkt het programma een andere behoorlijke drukke baan rond de aarde: de transferbaan die zich dichter bij de aarde bevindt dan de geostationaire baan. Maar dat zal veel lastiger zijn. Geostationaire objecten bewegen vanaf de aarde gezien niet aan de hemel en zijn bijgevolg vrij gemakkelijk waar te nemen. Het volstaat om de telescoop gewoon een tijd "geopend" te laten. De sterren, die tijdens de openingstijd hebben bewogen, verschijnen dan als stralen terwijl de stukken ruimterommel er als punten uitzien.
In een transferbaan beweegt alles daarentegen zodat de astronomen nu een andere methode zoeken om de ruimterommel te kunnen onderscheiden van sterren. Vast staat in ieder geval dat het programma dat vanaf het Teide-observatorium wordt uitgevoerd "de Europese capaciteit om ruimterommel te detecteren aanzienlijk heeft vergroot", aldus Flury.
