Ruimteschroot vormt een steeds groter risico voor satellieten. Nu blijkt dat deze rommel ook problemen kan veroorzaken nadat het is opgebrand in de atmosfeer. Dat resten van satellieten opbranden, betekent namelijk niet dat het materiaal verdwenen is.
Volgens sommige schattingen worden er de komende decennia een half miljoen tot een miljoen satellieten gelanceerd. Die hebben hoofdzakelijk als doel om elke uithoek van de wereld van internet te voorzien. De satellieten uit die megaconstellaties zullen op een bepaald moment kapotgaan en vervangen moeten worden.
Als een satelliet het einde van zijn levensduur bereikt, dan zijn er twee mogelijkheden. Als de satelliet zich in een hoge baan om de aarde bevindt, dan wordt het laatste restje brandstof vaak gebruikt om het ding verder de ruimte in te schieten, naar een ‘kerkhofbaan’. Dat is een baan, ver weg van de aarde, waar de afgeschreven satelliet geen botsingsgevaar vormt met werkzame satellieten. Deze baan kan in de toekomst mogelijk opgeschoond worden met een ruimtevuilniswagen.
Is het aardse magneetveld de weg kwijt?
Volgens sommigen kan het aardmagneetveld elk moment omkeren. Is er reden tot zorg?
Bij satellieten in een lagere baan wordt de laatste brandstof gebruikt om ze af te remmen, zodat ze terugvallen naar de aarde. Daarbij wordt ervoor gezorgd dat de brokstukken van grote satellieten op een veilige plek in een oceaan plonzen. De kleine satellieten zijn makkelijker. Die branden volledig op in de atmosfeer. Opgeruimd staat netjes.
Of toch niet? Natuurkundige Sierra Solter-Hunt stelt dat het stof dat het opgebrande ruimtepuin achterlaat in de ionosfeer niet zonder gevolgen is. Dat schrijft ze in een artikel op de website ArXiv, waar wetenschappers hun werk kunnen delen nog voordat het door de gebruikelijke toetsing door experts is gegaan.
Satellietstof
De ionosfeer, op ongeveer 80 kilometer hoogte, vormt de onderste laag van de magnetosfeer. Dit is het gebied waarbinnen het magneetveld van de aarde invloed heeft.
Als satellieten opbranden in de atmosfeer, dan verdwijnt hun massa niet. Het verandert in (verkoolde) stofdeeltjes die vermengen met de ionosfeer en daar nieuwe chemische verbindingen aangaan met de aanwezige moleculen.
‘Dat verandert de relatieve hoeveelheden materialen in de hogere atmosfeer, wat op zijn beurt natuurlijke processen kan veranderen’, zegt astrofysicus Aaron Boley van de Universiteit van Brits-Columbia in Canada. Boley was niet betrokken bij de publicatie. ‘Daarnaast kan het opbranden zelf ook chemische reacties in de atmosfeer veroorzaken, waardoor er bijvoorbeeld schadelijke NOx-verbindingen kunnen vormen.’
Volgens Solter-Hunt kunnen de metalen in het satellietstof een elektrisch geleidende band vormen in de ionosfeer. Die elektrische geleiding kan een magnetisch veld opwekken dat zich zou kunnen bemoeien met het al aanwezige magneetveld van de aarde. Dat kan veranderingen veroorzaken in de magnetosfeer.
De magnetosfeer van de aarde speelt een belangrijke rol, zegt Boley. ‘Het weert energierijke kosmische deeltjes af die schadelijk zijn voor het leven en het helpt om de atmosfeer van de aarde in stand te houden. Daarnaast kunnen veranderingen van de magnetosfeer elektriciteitsnetten gevoeliger maken voor zonnestormen.’ Het is daarom belangrijk om activiteiten die dit beschermende magnetische schild van de aarde veranderen zorgvuldig in de gaten te houden.
Menselijke invloed
Hoewel het nog enkele decennia duurt voordat het satellietstof een probleem wordt, laat het artikel van Solter-Hunt, volgens Boley, een nieuwe manier zien waarop menselijke activiteit het aarde-ruimtesysteem kan gaan veranderen en welke gevolgen dat heeft. ‘We bevinden ons in de allereerste fase van het begrijpen van de effecten van ruimtevluchten op de aarde-ruimteomgeving. Voor sommige problemen die dat kan opleveren, zal het opruimen van puin nuttig zijn, terwijl we voor andere problemen geen andere keuze hebben dan te erkennen dat er grenzen zijn.’
Dat zou kunnen betekenen dat er beperken nodig zijn voor het aantal lanceringen en het opbranden van satellieten in de atmosfeer. Boley: ‘Net als plastic in de oceanen is het vaak het gemakkelijkst om het probleem bij de bron aan te pakken, in plaats van het achteraf op te ruimen.’
