Europa lanceert een wolk nanosatellieten, raakt de ruimte niet te vol?

• Ivo Landman

  redacteur Online

Met tientallen tegelijk gaan ze de laatste jaren de ruimte in: nanosatellieten. De komende dagen vertrekt er weer een vracht van die kleine kunstmanen met een Europese Vega-raket vanuit Frans-Guyana. Raakt de ruimte dicht bij de aarde zo langzamerhand niet een beetje vol? Ja, zeggen experts, maar er is iets aan te doen.

Melkpaksatellieten worden ze soms genoemd, of cubesats. De laatste jaren heeft de satellietindustrie een ware revolutie ondergaan. Waar vroeger grote metalen dozen nodig waren met flinke zonnepanelen, past dezelfde technologie tegenwoordig in een satelliet zo groot als een pak melk. De nanosatellieten kunnen bijvoorbeeld gebruikt worden voor telecommunicatie.

Door die kleine omvang is het mogelijk er voor dezelfde prijs veel meer te lanceren. En dat gebeurt. De Vega-raket die mogelijk morgennacht wordt gelanceerd (zie kader onderaan) neemt 53 nanosatellieten mee. SpaceX lanceert er de laatste jaren honderden voor het wereldwijde internetnetwerk Starlink. En dat leidt niet alleen tot kritiek van astronomen die last hebben van lichtvervuiling, maar ook tot bezorgdheid over kosmische botsingen.

Die botsingen komen niet zo vaak voor, zegt Holger Krag, hoofd van ESA's Space Debris Office, maar met het toenemende verkeer in de ruimte neemt het risico wel toe. "We hebben vier grote botsingen gehad tot nu toe, die waren te zien met radar. Dat gebeurt gemiddeld elke vijf tot zes jaar. Maar er zijn waarschijnlijk veel meer botsingen met kleinere stukjes ruimteschroot. Daardoor kan een satelliet buiten werking raken, dan krijg je geen data meer en weet je de oorzaak niet eens."

Botsingen leiden tot meer ruimtepuin, en dat kan weer meer aanvaringen veroorzaken: het Kessler-effect. In een rapport waarschuwde de economische organisatie OECD in april voor het groeiende gevaar van de massa's satellieten. Op dit moment vliegen er zo'n 4300 rond, en daar komen er de komende jaren duizenden bij. Daarnaast zijn er nog miljoenen kleine stukjes ruimtepuin, zoals de resten van de FengYun-1C die China in 2007 als test opzettelijk aan flarden schoot met een langeafstandsraket.

Het goede nieuws: de meesten vallen door wrijving met de atmosferische deeltjes binnen 25 jaar vanzelf terug en verbranden in de dampkring. Tenminste, als ze in een lage baan om de aarde draaien. Boven de 600 kilometer gebeurt dat veel langzamer of helemaal niet.

Met radarinstallaties in de VS en Rusland worden alle objecten groter dan 5 tot 10 centimeter gevolgd. Maar daarmee is alleen te zien waar de satellieten op dat moment zijn. Krag: "Je kunt niet voorzien wat er gaat gebeuren, want iemand kan zijn satelliet plotseling verplaatsen. Er is geen luchtverkeersleiding zoals bij vliegtuigen."

Jeroen Rotteveel weet er alles van. De directeur van de Nederlandse cubesat-onderneming ISIS was er vanaf het eerste uur bij, en zag minisatellieten soms met meer dan honderd tegelijk aan boord van Indiase, Chinese en Amerikaanse raketten de ruimte ingaan. Volgens het bedrijf heeft van de 380 gelanceerde cubesats er tot nu toe niet één een aanvaring gehad. "Ze voldoen aan strenge eisen, en die hele kleine satellieten maken geen onverwachte manoeuvres. Dat helpt om de baan goed te voorspellen. Als ze te dicht bij een andere satelliet komen krijg je een waarschuwing. Eerst bij 1000 meter, dan bij 100, dan bij tien meter."

Dan moet tenminste één van de satellieten uitwijken, maar die moet daarvoor wel over raketmotoren beschikken. Nanosatellietjes hebben die meestal niet. En plotselinge manoeuvres van grotere satellieten kunnen weer nieuwe risico's vormen, waarschuwt Krag.

Lasers en robotarmen

Er zijn de afgelopen jaren wel oplossingen onderzocht voor het ruimtepuin: lasers bijvoorbeeld die oude of kapotte kunstmanen een duwtje kunnen geven zodat ze niet op andere objecten botsen. Het Zwitserse bedrijf ClearSpace lanceert in 2025 een satelliet met robotarmen om een stuk ruimteafval te grijpen en de dampkring in te sturen.

Maar die oplossingen zijn erg kostbaar. Is het dan wel verstandig om enorme aantallen cubesats te blijven lanceren? Krag zou ze niet willen verbieden. "Ze hebben satellieten veel goedkoper en bereikbaarder gemaakt. Het is beter om slimme oplossingen te zoeken."

Satellieten in hoge banen zouden bijvoorbeeld een zelfstandig werkend voortstuwingssysteem moeten hebben dat de satelliet uit zijn baan kan weghalen als de kunstmaan niet meer werkt. En alle minisatellieten dicht bij de aarde zouden een kleine antenne moeten hebben die ervoor zorgt dat de radar ze beter kan zien. "Hoe kleiner een object is, hoe moeilijker het is om het te volgen. Sommige van die satellietjes zijn niet groter dan een vliegende chipset. Als die gaan voldoen aan bepaalde designeisen, dan kunnen we die grote hoeveelheid ruimteverkeer straks mogelijk maken."