Uit een nieuw onderzoek blijkt dat minuscule stukjes ruimteafval van slechts 5 centimeter een waardevol deel van de baan rond de aarde verstoppen, waar enkele van de duurste satellieten zich bevinden. Onderzoekers van de Universiteit van Warwick in het Verenigd Koninkrijk ontdekten dat de geostationaire baan, een gebied in de ruimte op een hoogte van 36.000 kilometer, vol zit met gevaarlijke, tot nu toe onopgemerkte stukjes ruimteafval die satellieten zouden kunnen vernietigen.
De geostationaire baan is vrij uniek. Satellieten op deze hoogte draaien synchroon met de rotatie van de aarde rond de planeet, waardoor ze permanent boven een vast punt op de evenaar lijken te zweven. Een enkele satelliet in de geostationaire baan heeft een constant uitzicht op een groot deel van de aardbol. Van deze eigenschap wordt al decennia lang gebruikgemaakt voor onder meer tv-uitzendingen, internetverbinding, aardobservatie en weermonitoring. Maar het lijkt erop dat die satellieten daarboven misschien helemaal niet veilig zijn.
“Het ruimtepuin in de geosynchrone baan is een potentieel mijnenveld,” zei Stuart Eves, medeauteur van het onderzoek en ruimtevaartadviseur bij SJE Space, in een verklaring. “Niemand met gezond verstand zou een mijnenveld op aarde betreden zonder een mijndetector. Evenzo zou niemand met gezond verstand een satelliet naar de GEO moeten lanceren zonder een adequaat onderzoek naar ruimtepuin.”
De onderzoekers brachten het voorheen onzichtbare ruimtepuin aan het licht door een dataset opnieuw te onderzoeken uit een eerder onderzoek naar ruimtepuin, uitgevoerd door astronomen met behulp van de 8,3 voet (2,54 meter) lange Isaac Newton-telescoop op La Palma, Canarische Eilanden. Ze verwerkten de gegevens met behulp van nieuwe beeldverwerkingsalgoritmen om kleinere en veel zwakkere fragmenten te onderscheiden dan voorheen mogelijk was in de verre geostationaire baan.
“De ‘blind stacking’-techniek is een zeer krachtige methode om de gevoeligheidsgrens van astronomische datasets te verbeteren,” aldus Ben Cooke, onderzoeker aan het Center for Space Domain Awareness van de Universiteit van Warwick en medeauteur van het artikel, in het persbericht. “De methode houdt in dat er in een reeks beelden veel mogelijke banen worden getest waarlangs verborgen doelen zich zouden kunnen verplaatsen, en dat de beelden vervolgens worden gestapeld om die doelen boven de ruisdrempel uit te laten komen. Dit project toont een succesvolle, praktische toepassing van de methode.”
De onderzoekers ontdekten 25 eerder gemiste sporen van ruimtepuin in de beelden, waarvan 80% werd veroorzaakt door voorheen onbekende objecten. Deze bevinding is zorgwekkend, aangezien ruimtepuin op zulke grote hoogten zich anders gedraagt dan ruimtepuin dat dichter bij de aarde rond cirkelt. Op een hoogte van 36.000 kilometer is er vrijwel geen atmosfeer meer, wat betekent dat er geen luchtweerstand is om het ruimtepuin in een spiraalbeweging de atmosfeer in te duwen en te laten verbranden.
“Ruimtepuin in de buurt van de geostationaire baan is bijzonder zorgwekkend,” zei James Blake, eveneens onderzoeker aan de Universiteit van Warwick en medeauteur van de studie, in het persbericht. “Het ligt heel ver weg, ver boven de atmosfeer van de aarde, waardoor kleine objecten vaak ongelooflijk vaag zijn en moeilijk te detecteren, en al het ruimtepuin dat daar ontstaat, zal voor onbepaalde tijd blijven hangen.” Terwijl banen dicht bij de aarde vanzelf leeglopen doordat de resterende lucht op deze hoogtes de puinfragmenten afremt, zal de concentratie van dergelijke fragmenten op grotere hoogte voor altijd blijven toenemen, waardoor het steeds lastiger wordt om in dat gebied te opereren.
Bovendien zijn de satellieten die zich in dit unieke baangebied bevinden doorgaans erg groot en duur, en ontworpen voor veel langere missies dan die welke deel uitmaken van megaconstellaties in een lage baan om de aarde. Deze satellieten, die vaak zijn uitgerust met zonnepanelen met een spanwijdte van 100 voet (30 meter) of meer, kunnen aanzienlijke schade oplopen door een botsing met zelfs het kleinste stukje ruimtepuin. “Stukjes ruimteafval kunnen ten opzichte van elkaar zeer snel bewegen, tot wel enkele kilometers per seconde,” zei Blake. “De energieën die hierbij vrijkomen zijn enorm hoog, en zelfs klein puin kan veel schade toebrengen aan zeer dure satellieten, dus kleine dingen maken echt een groot verschil.” De onderzoekers willen nu aanvullende beelden analyseren die zijn verkregen door andere telescopen over de hele wereld om een vollediger beeld te krijgen van de omvang van de vervuiling door ruimteafval in het gebied.
Bron: Space.com
