Is er nog genoeg ruimte in de ruimte?

Drukte door satellieten en ruimtepuin — Het wordt steeds drukker in de baan om de aarde. Botsingen tussen satellieten kunnen leiden tot talloze brokstukken in de ruimte. Wat kunnen we doen om te voorkomen dat er een schil van ruimtepuin om de aarde ontstaat? — Sinds de jaren 50 lanceert bijna de hele wereld satellieten. Veel satellieten. De Amerikaanse ruimtevaartorganisatie NASA lanceert deze week een nieuwe satelliet. Er zijn ruim 60 satellieten in een baan om de aarde gebracht. Als het aan SpaceX ligt is het einde nog niet in zicht. Is er nog wel genoeg plek voor al die nieuwe satellieten? Dat bespreek ik met Thomas Wijnen, verbonden aan de Universiteit Leiden. Als kleine jongen had hij al een passie voor alles boven de dampkring. Hij werd sterrenkundige en koestert ook zelf de wens de ruimte in te gaan. Fijn als er dan ook plek is. Nu houdt hij alvast in de gaten of het daar niet te druk wordt. Thomas, als er ergens ruimte zou moeten zijn dan is het toch wel daar? Dat klopt, hoe verder van huis gaan hoe meer ruimte er ook is. Maar eigenlijk dicht bij huis, in de lage baan om de aarde daar wordt het steeds drukker de afgelopen jaren. Laten we eens kijken hoe dat eruitziet. Jij ziet dit als je door je telescoop kijkt. Deze opnames zijn gemaakt door mijn collega uit Leiden. Dit is van de eerste lancering van de batch van 60 satellieten. Wat vooral schokkend is, voor ons is dat ze zo ontzettend helder zijn. Dit is vanuit iemand zijn achtertuin in Leiden. Maar als wij gebruik maken van professionele telescopen dan worden onze opnames gewoon overbelicht als deze satellieten door ons beeld bewegen. En dan heb je er last van. Dan kunnen we niks meer met die opnames doen. Zullen we eens kijken hoe dat in de afgelopen jaren zich heeft ontwikkeld. Eind jaren 50 begon het met de lancering van de eerste satelliet, de Spoetnik. En gaandeweg zie je er steeds meer. De banen om de aarde kruisen elkaar. En dat ze in theorie, die satellieten, elkaar tegen kunnen komen terwijl ze rondjes draaien om de aarde. In de loop van de tijd worden het er steeds meer. Elke satelliet wordt weer met een raket gelanceerd dus het zijn ook rakettrappen die erbij komen. Maar er zijn ook satellieten die gaan kapot in de ruimte. Er zit misschien nog wel een restje brandstof in een rakettrap en dat zorgt ook allemaal voor extra ruimtepuin eigenlijk. Dat fietsers in de lucht, en satellieten. We hebben er eentje op tafel staan. Het is gewoon een veredeld koekblik. Deze is zo groot als een schoenendoos. Die worden in Delft gemaakt. De reden dat we ze zo klein kunnen maken is ook de reden dat er steeds meer gelanceerd kunnen worden. Want het wordt steeds goedkoper. Wat kan deze satelliet? Dit is een generiek prototype. Deze zonnepanelen klappen omhoog als hij gelanceerd is. Deze worden in een lage baan om de aarde gebruikt. En dan kun je bijvoorbeeld de aarde observeren maar bijvoorbeeld ook de atmosfeer monitoren of voor communicatie kun je hem gebruiken. En is dus heel nuttig. Maar de banen raken elkaar wel eens. En dat is ook gebeurd in 2009. Satelliet Iridium 33 botst met Kosmos-2251. De ene satelliet werkte al niet meer op dat moment. Dus deze satellieten zijn in botsing gekomen. En dat heeft geleid tot tienduizenden brokstukken. En elk brokstuk zelf, en nu lijkt het alsof ze elkaar weer raken maar het is niet op schaal, dus ze passeren elkaar gewoon. Maar elk brokstuk op zichzelf is weer een ongeleid projectiel dat weer in botsing kan komen met een andere satelliet. En de angst is dat dit tot een sneeuwbaleffect kan leiden. En dan lijdt het weer tot duizenden brokstukken met als ultieme doemscenario dat je eigenlijk een soort van schil van brokstukken om de aarde krijgt. En dan kan je geen satellieten meer in een baan brengen. Dat is gewoon echt slecht nieuws. En dan gaat het over satellieten die elkaar kunnen raken. Het kan ook wel eens dat een klein stukje ruimtepuin een spaceshuttle raakt en dan gebeurt dit. Wat we hier zien is een sterretje in de ruit van de spaceshuttle. Zelfs zoiets kleins als een verfvlokje heeft dit effect met een snelheid van 35.000 kilometer per uur op een spaceshuttle, terwijl dat hele stevige ramen zijn. Het was zo groot? Ja, zo groot ongeveer. Twee millimeter ongeveer. En dat dat benauwde momenten oplevert als je aan de andere kant van het glas zit is iets wat Andre Kuipers zelf meemaakte toen hij in het Internationale Ruimtestation zat en er ruimtepuin op komst was. Dan werden we middag in de nacht wakker gemaakt. Alle ruimten sluiten in het ruimtestation. En dan ben je veilig in je ruimtesonde. Behalve als hij geraakt wordt want dan is het einde verhaal. En dan zou je nog kunnen terugkeren. De kans is heel klein, maar ik heb geen angst gehad of zo. Maar ik was me wel bewust van: misschien kan ik niet meer terug. Je hebt een klein tasje met je eigen persoonlijke spullen. En dat heb ik wel meegenomen. Persoonlijke dingen van familie en vrienden. Ik denk: dan heb ik in ieder geval dat als ik terugkom. Ik heb nog naar buiten gekeken door het raam of ik iets zag. En na een tijdje word je dan weer opgeroepen door Houston om te zeggen: het is voorbij, jullie kunnen weer aan de slag. En dan is het nog maar net goed afgelopen. Maar het is dus wel een probleem. Wat doe je eraan? Heel belangrijk is om goed te monitoren en om te kijken wat zich allemaal in de ruimte bevindt. We weten pas van 60 procent groter dan 10 centimeter waar het zich bevindt. Dus er is nog heel veel wat we in kaart moeten brengen. En daar zijn we ook bezig met ons onderzoek. Een alternatief is brokstukken verwijderen. Vooral grote brokstukken vormen een gevaar. Want als die botsen dan krijg je weer kleinere botsingen. Er zijn berekeningen gedaan dat eigenlijk moet je de komende 100 jaar per jaar minimaal vijf grote stukken ruimtepuin verwijderen op basis van de huidige populatie om dat risico op een botsing te verkleinen. Een soort vuilniswagensatelliet de ruimte insturen die op jacht gaat naar dat puin. Bij de ESA in Noordwijk onderzoeken ze hoe je dat ruimte-afval te pakken kan krijgen. Deze proefopstelling onderzoekt wat de beste manier is om te navigeren met de satelliet die een stuk ruimtepuin gaat verwijderen. In de satelliet zitten camera's die gebruikt worden om te kunnen berekenen hoe ver hij staat van een stukje puin wat hij gaat pakken. We moeten zeker weten dat we niet extra ruimtepuin maken. Met de camera proberen we beelden te maken die precies lijken op de echte ruimtebeelden. En die beelden gebruiken we later in onze computers om alle mogelijke scenario's door te nemen. Wat een stuk ruimtepuin kan ook om zichzelf heen draait. Dat is het niet meest veilige scenario. Daarom is het heel belangrijk om met de camera's en de sensoren en de algoritmes erachter goed te kunnen identificeren hoe je hem straks het beste kunt benaderen en hoe je hem het beste kunt grijpen. Dit kan het grove puin opruimen maar er is ook heel veel wat we niet zien en het is ook gevaarlijk. Elon Musk heeft dus hele grote plannen. Is er genoeg plek voor al die satellieten? Goede vraag, we zijn ons steeds meer beseffen dat de ruimte, zeker die lage baan om de aarde, beperkt is. Er zijn ook wel maatregelen getroffen om er wat aan te doen. Als een satelliet aan het einde van zijn leven is dat hij binnen 25 jaar moet opbranden in de atmosfeer. Maar dat neemt niet weg, er zijn nu 2000 actieve satellieten. Elon Musk gaat er misschien wel twee 40.000 lanceren. En hij is niet de enige die die plannen heeft. Dus we moeten daar met z'n allen hele goede afspraken over gaan maken. Want eigenlijk kan het niet echt? Zo kan het niet onbeperkt doorgaan. Je moet er afspraken over maken en goed in de gaten houden. Ja, maar het is heel lastig omdat op internationaal niveau te doen. Want er is nog geen wetgeving. Dus er ligt nog een opdracht voor de internationale gemeenschap? Absoluut. Dank je wel Thomas Wijnen.