Ruimtepuin steeds groter probleem, hoop gevestigd op grijparmen en laserbezems

• Julius Moorman

  redacteur economie

Stel je voor: je telefoon niet meer kunnen gebruiken, een adres zoeken zonder navigatie, of geen idee hebben wat voor weer het morgen wordt. We beschouwen deze diensten allemaal als vanzelfsprekend, maar ze zouden zomaar eens kunnen verdwijnen als we niets doen aan het alsmaar toenemende ruimtepuin.

"Zelfs als we geen nieuwe satellieten meer zouden lanceren, komt er nog steeds nieuw puin bij. Er moet iets veranderen om te voorkomen dat de digitale infrastructuur in gevaar komt", zegt ruimtepuindeskundige Francesca Letizia van de Europese ruimtevaartorganisatie ESA.

Vandaag bespreekt de ruimtevaartafdeling van de Verenigde Naties de stand van zaken rond dit probleem. Ondertussen wordt er volop aan oplossingen gewerkt. Van grijparmen en magneten voor het verwijderen van oude satellieten tot "laserbezems" vanaf de aarde om kleinere stukken afval aan te pakken.

Frontale botsing

Het eerste ruimtepuin ontstond in 1957 bij de lancering van de eerste satelliet. Lange tijd werd het gevaar daarvan onderschat, omdat de beschikbare banen rond de aarde praktisch oneindig werden geacht. Dat veranderde toen twee satellieten in 2009 frontaal met elkaar in botsing kwamen. Hierdoor werden in één klap duizenden stukken puin in een baan rond de aarde geslingerd.

Door de toenemende behoefte aan mobiele diensten en de komst van commerciële partijen zoals SpaceX en Blue Origin, is het aantal objecten in de ruimte de afgelopen jaren explosief gestegen. Hierdoor is ook het ruimtepuin aanzienlijk toegenomen. De ruimte rond de aarde is inmiddels gevuld met afgedankte raketlichamen, brokstukken en duizenden uitgerangeerde satellieten.

Dit kan leiden tot het Kessler-syndroom: hoe meer ruimtepuin er is, hoe groter het risico op botsingen, waardoor er weer meer puin ontstaat en er een oncontroleerbare kettingreactie in gang wordt gezet.

Tot een hoogte van 600 kilometer brandt het meeste puin binnen 25 jaar op in de atmosfeer, maar als er nog veel afval bij komt bestaat het gevaar dat de ruimte onbruikbaar wordt. Er kunnen dan bijvoorbeeld geen nieuwe satellieten meer bij, terwijl bestaande systemen ooit vervangen moeten worden.

Daarnaast kan ruimtepuin terugvallen op aarde en schade aanrichten. Begin maart doorboorde een stuk puin het dak van een woonhuis in Florida.

Voor de grotere stukken ruimtepuin ontwikkelt het Europese ClearSpace een grijparm die groter puin in een veilige baan brengt, waar het volledig opbrandt in de bovenlaag van de atmosfeer. Het Japanse Astroscale werkt aan een vergelijkbaar systeem dat gebruikmaakt van magneten. Beide partijen beginnen volgend jaar aan hun eerste schoonmaakmissie.

Maar het grootste puin is niet per se het gevaarlijkste, zegt Letizia van ESA. "Brokstukken kleiner dan 10 centimeter kunnen nog niet betrouwbaar worden opgespoord, maar vanaf 1 centimeter zijn ze al schadelijk genoeg om een satelliet te vernietigen." Vanwege de enorme hoeveelheid puin in deze categorie is het bovendien onmogelijk om deze brokjes stuk voor stuk op te ruimen.

Volgens NASA zou een "laserbezem" hiervoor een oplossing kunnen bieden. Liam Pieters werkt bij Lumi Space, een bedrijf dat zo'n systeem ontwikkelt. "Het idee is om kleine stukjes puin met laserstralen vanaf aarde af te remmen." Daardoor komen ze uiteindelijk in de atmosfeer terecht, waar ze volledig opbranden.

Pieters legt uit dat deze technologie nog in ontwikkeling is, maar effectief kan zijn voor puin van tussen de 1 en 50 centimeter. "Je moet het natuurlijk wel kunnen detecteren." Bij Lumi Space wordt ook gewerkt aan technologie om oude satellieten die op ramkoers liggen aan de kant te duwen met een laser. Dat is op dit moment realistischer; de ambitie is om er in 2028 mee aan de slag te kunnen.

Bekijk hier hoe het puin met laserbezems en grijparmen kan worden opgeruimd:

Wie betaalt er eigenlijk voor de schoonmaakplannen? Bij oude satellieten is het duidelijk van wie ze zijn, dus ruimtevaartorganisaties zouden kunnen betalen om die op te ruimen. In de Verenigde Staten is onlangs voor het eerst een boete uitgedeeld aan een bedrijf dat er niet in slaagde om een oude satelliet te verwijderen.

Voor kleiner puin is het vaak niet te achterhalen van wie het afkomstig is. "Maar als we niks doen, kunnen we binnenkort misschien helemaal geen gebruik meer maken van de ruimte. Iedereen die actief is in de ruimtevaart heeft financieel belang bij een schone ruimte", zegt Pieters.

Ook Letizia is voorzichtig optimistisch. Er is nu veel meer aandacht en kennis dan voorheen en nieuwe missies worden tegenwoordig zo ontworpen dat er veel minder puin wordt veroorzaakt. "Voorkomen is altijd beter dan genezen, maar we zullen een combinatie van beide nodig hebben om de ruimte op een duurzame manier te kunnen gebruiken."