Meerdere inventieve ideeën om ruimtepuin op te vangen hebben de revue gepasseerd. Maar nieuw onderzoek suggereert dat we de echte oplossing voor rondslingerend ruimteafval elders moeten zoeken.
De ruimte zou een plek vrij van afval moeten zijn. Maar mensen hebben er een behoorlijke puinhoop van gemaakt. Naar schatting cirkelen er honderden tonnen afval rond de aarde. Denk aan kapotte en afgedankte satellieten, maar ook aan (minuscule) brokstukken van satellieten die met elkaar in botsing zijn gekomen. Onderzoekers timmeren momenteel hard aan de weg om met behulp van inventieve oplossingen al dit rondslingerende ruimtepuin op te ruimen. Maar volgens onderzoekers uit een nieuwe studie zouden we het probleem eigenlijk al in de kiem moeten smoren.
Het probleem van al het rondslingerende ruimteschroot is vandaag de dag urgenter dan ooit tevoren. Zo cirkelen er momenteel zo’n 2000 actieve satellieten rond de aarde samen met meer dan 300 kapotte satellieten. En daar blijft het hoogstwaarschijnlijk niet bij. In de komende jaren zal het aantal satellieten verder toenemen en liggen er plannen voor meerdere mega-constellaties bestaande uit honderden of zelfs duizenden satellieten. Een voorbeeld zijn de starlink-satellieten van SpaceX waarvan er over een paar jaar een slordige 12000 rond de aarde moeten cirkelen. Het lanceren van nieuwe satellieten zonder dat er ander afval wordt geruimd, vergroot echter de kans op botsingen fors. Begin dit jaar nog dreigden twee satellieten met elkaar in aanraking te komen. Het toont maar weer aan dat we niet langer op huidige voet verder kunnen.
In een poging om korte metten te maken met al het rondvliegende puin, werken wetenschappers aan ideeën om met heldhaftige harpoenen, netten, lasers en (nog meer) satellieten jacht te maken op het ruimteafval. Maar volgens de onderzoekers uit de huidige studie zal dit het probleem niet oplossen. Het verwijderen van ruimteschroot kan bedrijven zelfs aanzetten om nog meer satellieten te lanceren, waardoor het een drukke boel rond de aarde blijft en het risico op botsingen nog verder vergroot. De onderzoekers stellen dan ook voor om het over een andere boeg te gooien. De meest effectieve manier om het probleem van de rondvliegende rommel op te lossen is volgens hen niet om het puin op te vangen, maar door belasting te heffen.
Belasting heffen
De onderzoekers ontdekten dat als er kosten in rekening worden gebracht voor elke satelliet in een baan rond de aarde, dit pas echt zoden aan de dijk zet. “Iedereen die nu een satelliet wil lanceren kan dat doen zonder rekening te houden met de kosten die ze daarmee anderen opleggen,” vertelt onderzoeker Akhil Rao aan Scientias.nl. “Wij stellen echter een plan voor waarbij er voor elke satelliet die zich in de ruimte bevindt, een bepaald bedrag neergelegd moet worden. Dit bedrag is gelijk aan de ‘externe kosten’ die ze anderen met deze lancering opleggen.” Het betekent dat je dus niet meer vrijblijvend satellieten de lucht in kunt schieten, maar dat daar voortaan kosten mee gemoeid zijn. Dit kunnen trouwens ook ‘baangebonden’ kosten zijn, aangezien satellieten die zich in verschillende banen bevinden, verschillende botsingsrisico’s veroorzaken.
Huidig puin
Oké, maar hoe lost dit het probleem op van het afval dat momenteel al rond de aarde cirkelt? “Allereerst willen we bewerkstelligen dat operators sommige satellieten uit de lucht halen,” legt Rao desgevraagd uit. “Een deel van het puin bestaat namelijk uit functionele satellieten die echter onvoldoende inkomsten genereren om de eerder genoemde externe kosten te dekken. Dit kan operators ertoe aanzetten om hun satelliet uit de lucht te halen, of ze aan anderen te verkopen als de satelliet niet langer winstgevend is voor de oorspronkelijke eigenaar. Ten tweede willen we een betere markt creëren voor het verwijderen van het puin. Bedrijven die namelijk het zwervende afval willen opruimen, moeten nu eerst de juiste rechten zien te bemachtigen. En dat maakt het natuurlijk erg onaantrekkelijk. Ons plan keert de situatie om. Een operator die namelijk verantwoordelijk is voor een tal van ter ziele gegane satellieten zou er – volgens ons model – nog steeds voor moeten betalen. Dit zou hen er daarom toe aanzetten om de handen in één te slaan met bedrijven die de brokstukken kunnen verwijderen. Op deze manier creëren we dus een vraag naar deze ‘puinverwijderaars’; iets dat nu ontbreekt.”
Volgens Rao zou het heffen van belasting op rondvliegende satellieten het huidige probleem omtrent ruimteschroot oplossen. “We denken dat het beleid de meest effectieve manier is om de groei van het rondslingerende afval én het botsingsrisico aan te pakken,” zo stelt hij. “Bovendien gaan we in de toekomst waarschijnlijk alleen maar meer ruimte gebruiken naarmate de industrie zich verder ontwikkelt en met nieuwe innovatieve toepassingen komt. Die zullen allemaal profiteren van een opgeruimd heelal, waardoor ook de vraag hiernaar groeit.”
Hoeveel?
De prijs die elke operator zou moeten gaan betalen voor zijn satellieten is wisselend. Zo wordt dit bepaald op basis van de betreffende satelliet en de baan om de aarde. “Kleinere satellieten zijn goedkoper omdat als deze in stukken breken, ze voor minder puin zorgen,” legt Rao uit. “Daarnaast heeft de prijs ook te maken met in welke baan de satelliet terechtkomt. Het botsingsrisico wordt bijvoorbeeld kleiner als satellieten zich in minder drukke banen bevinden.” Al met al lieten de onderzoekers er verschillende modellen op los waar verschillende factoren in werden meegenomen om tot de meest eerlijke prijs te komen. Uiteindelijk kunnen de kosten voor het lanceren van een satelliet in 2040 zijn opgelopen tot 235.000 dollar. “Dit is een gemiddeld bedrag op basis van de huidige, verouderde satellieten die zich nu nog in een baan om de aarde bevinden,” legt Rao uit. “In de toekomst zullen de satellieten echter steeds kleiner worden, waardoor ook de prijs zal dalen.”
Monopolie
Toch zijn het aardige bedragen, die niet iedereen zomaar op zijn bankrekening heeft staan. Betekent dit dat in de toekomst de rijkste operators het monopolie zullen krijgen op het lanceren van satellieten? We legden het Rao voor. “Niet noodzakelijkerwijs,” antwoordt hij. “Zoals gezegd wordt de prijs bepaald op basis van de satelliet en de baan om de aarde. Grotere operators kunnen zich de kosten misschien wel beter permitteren, maar dit leidt niet per sé tot een monopolie-positie. Bovendien is het momenteel zelfs minder aantrekkelijk voor start-ups om satellieten te lanceren. Zij moeten namelijk kosten maken voor de lancering en het onderhoud maar moeten ook nog eens opereren in een omgeving vol puin. Een gevestigde operator kan het zich echter veroorloven om een nieuwe satelliet de lucht in te schieten als een ander exemplaar door een botsing ter ziele is gegaan. Een start-up kan dat mogelijk niet.” Het betekent dat als het heelal een schonere en opgeruimdere plek wordt, het ook voor start-ups met een kleinere portemonnee voordeliger is om satellieten te lanceren.
De onderzoeker benadrukt dat het niet zijn bedoeling is om het aantal gelanceerde satellieten te beperken. “We willen niet voorkomen dat satellieten de lucht in gaan, we willen dit alleen wel beter beheren,” zegt hij. “De satellieten die gelanceerd worden moeten een meerwaarde bieden en de kosten dekken die deze operators anderen opleggen.” En uiteindelijk kan dit dus ook het huidige probleem van al die rondvliegende brokstukken en afgedankte satellieten die boven ons hoofd rondtollen, oplossen.
