En dus moet er iets gebeuren om de hoeveelheid rondslingerend ruimtepuin terug te dringen.

Op dit moment vliegen er talloze stukjes ruimteschroot rond onze aarde. En naar verwachting zal de hoeveelheid afval dat zich in een baan rond onze planeet bevindt, alleen maar verder toenemen. Het is een zorgelijke kwestie. Want als we niet oppassen zullen sommige delen van de ruimte vol raken met snel bewegende rommel, waardoor deze gebieden feitelijk onbruikbaar worden. En dat moeten we kosten wat het kost zien te voorkomen, aldus ESA.

Volle boel
Sinds het begin van het ruimtetijdperk in 1957 zijn er talloze raketten, ruimtevaartuigen en instrumenten de ruimte in gelanceerd. Wat ermee moet gebeuren nadat deze aan het einde van hun leven zijn gekomen? Daar had eigenlijk niemand echt goed over nagedacht. Het betekent dat onze aarde omhuld is door een gordijn van afgedankte satellieten en overig ruimtepuin, waardoor er nu honderdduizenden gevaarlijke scherven rond de aarde vliegen. En dat ruimteafval zal naar verwachting alleen maar toenemen, voornamelijk doordat afgedankte satellieten in de ruimte met elkaar in botsing komen, of… exploderen.


Verspreiding van ruimtepuin rond de aarde. Afbeelding: ESA

Explosies
Onderzoekers van ESA komen in hun jaarlijkse rapport over de huidige staat van het ruimteafval-probleem tot een opvallende conclusie. Want volgens hen zijn explosies van afgedankte satellieten de voornaamste oorzaak van al het rondslingerende ruimtepuin. “Denk aan explosies veroorzaakt door de overgebleven energie – brandstof en batterijen – aan boord van ruimtevaartuigen en raketten,” legt onderzoeker Holger Krag uit. “Ondanks dat er al jaren maatregelen worden genomen om dit te voorkomen, zien we niet dat dergelijke gebeurtenissen minder vaak voorkomen.”

Botsingen
En dat is behoorlijk zorgwekkend. Want hoe meer ruimtepuin erbij komt, hoe meer botsingen we in de toekomst kunnen verwachten, wat vervolgens weer tot meer ruimtepuin zal leiden; een fenomeen dat bekend staat als het Kesslersyndroom. Dit houdt in dat de concentratie ruimteafval rond de aarde zo groot wordt, dat botsingen tussen objecten een kettingreactie op gang brengen, waarbij elke botsing ruimteschroot produceert dat de kans op verdere botsingen vergroot. Uiteindelijk zullen sommige delen van de ruimte vol raken met snel bewegend ruimtepuin, waardoor deze gebieden feitelijk onbruikbaar worden. Hoewel dit scenario natuurlijk voorkomen moet worden, beweren sommige wetenschappers dat we ons momenteel al in een vroeg stadium van het zogenoemde Kesslersyndroom bevinden.

Op deze animatie is te zien hoe ruimtepuin ontstaat. Afbeelding: ESA, CC BY-SA 3.0 IGO

Richtlijnen
“Gezien de constante toename van ruimteafval moeten we technologieën ontwikkelen en leveren om de ruimte weer veilig te maken,” zegt Krag. “Tegelijkertijd moeten regelgevende instanties de status van ruimtesystemen en wereldwijde naleving van het terugdringen van het puin onder hun jurisdictie beter in de gaten houden.” Inmiddels bestaan er al wel enkele internationale richtlijnen en normen. Zo moeten raketten en ruimtevaartuigen aan een bepaald ontwerp voldoen, zodat de hoeveelheid fragmenten die loskomen tijdens de lancering of de missie zelf als gevolg van de barre omstandigheden in het heelal, zoveel mogelijk wordt beperkt. Ook moet opgeslagen energie gestaag vrijgeven worden nadat een vaartuig of instrument aan het einde van zijn leven is gekomen, zodat explosies worden voorkomen. Bovendien moeten ter ziele gegane instrumenten naar een zogeheten ‘kerkhofbaan’ worden verplaatst, zodat ze niet met werkende satellieten in aanraking komen. En ten slotte moeten botsingen worden voorkomen door zorgvuldig de juiste baan rond de aarde te kiezen en tijdig vermijdingsmanoeuvres uit te voeren.


Cijfers
Hoewel niet alle satellieten die zich momenteel in een baan rond de aarde bevinden voldoen aan deze opgestelde richtlijnen, proberen wel steeds meer ruimtevaartagentschappen en particuliere bedrijven zich aan de regels te houden. Dat is met name belangrijk voor de satellieten die zich in drukke banen rond de aarde bevinden. In een geostationaire baan is er duidelijk commercieel belang voor operators om de omgeving vrij van ter ziele gegane satellieten en puin te houden. En dat is ook terug te zien in de cijfers. Zo blijkt dat tussen de 85 en 100 procent van de operators die over instrumenten beschikten die in dit decennium aan het einde van hun leven waren gekomen, zich aan de maatregelen probeerden te houden. 60 tot 90 procent deed dit met succes.

Cruciaal belang
“We hebben fundamentele veranderingen gezien in de manier waarop we de ruimte gebruiken,” zegt onderzoeker Tim Florer. “Om te blijven profiteren van de wetenschap, technologie en gegevens die operaties in de ruimte met zich meebrengen, is het van cruciaal belang dat we bij het ontwerp van missies beter voldoen aan de bestaande richtlijnen om ruimteafval te verminderen. Het kan niet genoeg benadrukt worden: dit is essentieel voor een duurzaam gebruik van de ruimte.”

Ondertussen steekt ESA zelf ook de handen uit de mouwen om ruimteafval op te ruimen. In 2025 zal de ClearSpace-1 die momenteel in opdracht van ESA wordt gebouwd, een rond de aarde gedumpte rakettrap opruimen. Dit 100 kilo zware object bevindt zich op een hoogte tussen de 660 en 800 kilometer rond de aarde. Met zijn eenvoudige vorm en stevige constructie is Vespa uitermate geschikt als eerste doelwit voor de Clear-Space-1-missie. Daarna zijn grotere en meer uitdagendere brokstukken aan de beurt. Uiteindelijk moet de ClearSpace-1 zelfs meerdere objecten tegelijkertijd uit de lucht gaan plukken.

Wist je dat…

het afvangen van ruimtepuin mogelijk niet de beste manier is om korte metten te maken met al het rondvliegende puin? Onlangs beweerden onderzoekers namelijk dat het verwijderen van ruimteschroot bedrijven zelfs kan 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. Lees er hier meer over!