6 miljoen kilo schroot zweeft om de aarde, en dat baart wetenschappers grote zorgen

“De ruimte is geen vuilnisbak! Het is hoog tijd hier iets aan te doen,” waarschuwt de Amerikaanse geoloog James Head. Volgens de astrofysicus Jonathan McDowell begint het rond de aarde ‘een beetje te lijken op het wilde westen’ en worden de gevaren ervan ernstig onderschat. Sommige astronomen schetsen al een doemscenario van ‘Saturnusachtige ringen’ vol ruimteafval rond onze planeet.

Het probleem van het ruimteafval rond de aarde wordt ook alleen maar groter doordat steeds meer landen aan ruimtevaart doen en het aantal satellieten fors blijft groeien. Nu zijn dat er al zo’n zesduizend, waarvan 60 procent is afgeschreven als ruimteschroot. Er komen er nog duizenden bij. Verwacht wordt dat tot 2028 er elk jaar duizend kunstmanen in een baan om de aarde zullen worden gebracht. Het wordt druk rond onze planeet.

Alle nieuwe technologie loopt het gevaar om op een stukje van de ruim zes miljoen kilo aan ruimteafval te botsen. Volgens schattingen van de Europese ruimtevaartorganisatie ESA cirkelen er 36.500 objecten rond de aarde die groter zijn dan 10 centimeter. Meer dan een miljoen brokstukken meten 1 tot 10 centimeter en 330 miljoen zijn een millimeter tot een centimeter groot. Al die objecten draaien met een snelheid van 29.000 kilometer per uur rond de aarde. Botsingen met ruimteafval, hoe klein ook, kunnen daardoor fataal zijn voor alle kunstmanen en de twee ruimtestations, ISS en Tiangong dat China aan het opbouwen is.

Vlekje verf

“Ruimteafval kan een grotere schade aanrichten dan de meeste moderne wapens op aarde,” concluderen Australische onderzoekers. “Als een vlekje verf van drie millimeter een raam zou hebben geraakt van een ruimteveer, dan had dat het bijna 5 centimeter dikke pantserglas helemaal kunnen doorboren.” Volgens de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie Nasa kan een brokstukje van een centimeter in diameter door de wand van een ruimteschip gaan. Als het stukje 10 centimeter groot is, is het gedaan met het ruimteschip.

Kleinere stukjes kunnen al fataal zijn voor satellieten. Bijvoorbeeld als een zonnepaneel wordt geraakt, kan de energievoorziening geheel of gedeeltelijk stilvallen. In 2016 verloor de ESA-kunstmaan Copernicus Sentinel-1A, gebruikt voor observatie van de aarde, aan energiewinning doordat een stukje ruimtepuin van een millimeter in doorsnee een zonnepaneel trof, zo bleek uit camerabeelden.

In het uiterste geval kan ruimteschroot zelfs op de aarde schade aanrichten. In 1969 raakten bemanningsleden van een Japans schip gewond door inslaand ruimtepuin, in 1997 overkwam een vrouw in Oklahoma hetzelfde.

Niet alleen afgeschreven en verongelukte satellieten zorgen voor ernstige vervuiling. Een deel van het ruimteschroot bestaat uit delen van de raketten waarmee vluchten zijn vertrokken van de aarde, of uit puin van geëxplodeerde raketten. Draagraketten bestaan uit verschillende trappen. De onderste trappen worden het eerst afgestoten en vallen terug in zee of verbranden in de atmosfeer. Maar de bovenste blijven soms rond de aarde cirkelen, met een snelheid van soms wel 10 kilometer per seconde. Juist in de lage en middelhoge banen tot 1000 kilometer, waar zich de ruimtestations en veel satellieten bevinden.

Kettingreactie

Het zijn echter niet de kansen op afzonderlijke inslagen die de grootste angst inboezemen. Sinds 1978 hangt het zogeheten Kesslersyndroom als een zwaard van Damocles boven de ruimtevaart. Donald Kessler, werkzaam bij Nasa en specialist in ruimteafval, presenteerde toen de theorie dat een botsing kan leiden tot een kettingreactie van botsingen, waardoor nog meer ruimtepuin ontstaat. In het ergste geval kan de ruimte rond de aarde daardoor zo vervuild raken dat die niet meer te gebruiken is voor satellieten en zelfs voor lanceringen van nieuwe ruimtemissies. In dat geval raken navigatie, televisiebeelden en belangrijk wetenschappelijk werk verstoord. Nu al wordt onderzoek met telescopen vanaf de aarde bemoeilijkt door vervuiling in de ruimte doordat brokstukken zonlicht terugkaatsen naar de aarde.

Nasa, ESA en andere ruimtevaartorganisaties stropen nu de mouwen op. Er ontstaan overal initiatieven. Er zijn plannen om ruimteschroot met ‘zwepen’ of katapulten uit hun baan om de aarde te slaan, om met magneten, harpoenen en netten brokstukken te vangen en die in de atmosfeer te laten verbranden.

Zicht op puin

Nasa en ESA brengen al met een eigen telescoop vanaf aarde het schroot in kaart. De Europese ruimtevaartorganisatie wil ook een telescoop in de ruimte brengen om nog beter zicht te krijgen op het puin. Als de lidstaten er dit jaar geld voor vrijmaken, wil ESA de telescoop in 2025 lanceren. “Die wordt ingezet op 600 tot 700 kilometer, waar zich het meeste ruimteschroot bevindt,” aldus Tim Flohrer, de directeur van ESA’s Space Debris Office. Als je het probleem wilt oplossen, moet je het eerst goed zichtbaar maken.

Veiligheid is het grootste goed. Vorig jaar werd Rusland overladen met kritiek toen het met een test van een antisatellietraket de bemanning van het ruimtestation ISS in groot gevaar bracht. Nasa-bestuurders noemden de actie schandalig, roekeloos en gewetenloos. De raket, afgeschoten vanaf de aarde, deed wat hij moest doen: hij blies de afgeschreven satelliet op. De kunstmaan verkruimelde in honderdduizenden stukjes. Een van de grotere stukken ging richting ISS; de bemanning moest schuilen in de Sojoezruimtecapsule die eraan vastzat.