Omgaan met Space Junk: The Rocky Road Ahead

De aarde is omringd door een rondlopend autokerkhof.

Na 50 jaar ruimteverkenning en -benutting worden nu meer dan 22.000 stuks ruimteverspilling van minstens 4 inch (10 centimeter) breed gevolgd in de baan van de aarde.

En honderdduizenden tot miljoenen stukjes ruimtewiel zijn te klein om te worden gezien met de huidige volgmogelijkheden. Veel van deze kleine, snel bewegende stukken zijn in staat om een ​​ruimtevaartuig te verlammen of uit te schakelen. [7 wilde manieren om orbitaal afval te verwijderen]

In oktober moest het Internationale Ruimtestation bijvoorbeeld worden gemanoeuvreerd via Europa's Automated Transfer Vehicle (ATV) om een ​​handgemaakt stuk Russische Kosmos 2251-satelliet te vermijden, dat uit elkaar viel na een botsing met een andere satelliet in 2009.

Elk opruimprogramma duurt jaren om te implementeren en decennia om uit te voeren. Zeker, space Junk is een internationale zorg en zal het onderwerp zijn van vele discussies op hoog niveau in 2015 en daarna.

Domino Effect

Het centrum voor Orbital Debris Education and Research (CODER) van de University of Maryland hield in november een drie dagen durende Orbital Debris Workshop om een ​​aantal ruimteafvalproblemen te bespreken, waaronder kruispunten met ruimtebeleid en nationale veiligheid, evenals verdrag en juridische zorgen.

Ook werden tijdens de bijeenkomst mogelijkheden voor ondernemerschap beschreven, evenals tracking van puin, modellering en simulatietechnieken.

De historische aspecten van puincreatie werden behandeld door Donald Kessler, de eerste senior wetenschapper van NASA voor baanafval.

Nu met pensioen van NASA, is Kessler de "Vader van orbitaal afval" genoemd. In de jaren zeventig stelde hij voor dat botsingen tussen ruimtegolven een dramatisch opstijgend effect zouden hebben, en uiteindelijk zoveel puin zouden genereren dat de wrakstukken de ruimtevaart en satellietoperaties zouden kunnen bedreigen. Dit verontrustende sneeuwbaleffect is nu bekend als het 'Kessler-syndroom'.

Duurzame ruimteomgeving

Kessler was verheugd om een ​​diversiteit aan experts te zien tijdens de bijeenkomst, die allemaal geïnteresseerd waren in het handhaven van een duurzame ruimteomgeving.

"In het verleden was de meeste aandacht gericht op technische kwesties, maar juridische kwesties en verouderd beleid kunnen de financiële prikkels ontmoedigen die nodig zijn om technische problemen op te lossen en operationeel te maken," vertelde Kessler aan ProfoundSpace.org.

Kessler zei dat er een kritieke behoefte is om samen te werken door overheden, commerciële en juridische gemeenschappen "om een ​​realistisch langetermijnbeleid voor ruimtebeheer te ontwikkelen dat leidt tot een duurzame ruimteomgeving." [Satellite Quiz: Hoeveel weet u dat?]

Technologische oplossingen

Een andere deelnemer aan de workshop was Roger Launius, Associate Director Collecties en Curatorial Affairs bij het National Air and Space Museum in Smithsonian Institution in Washington, D.C.

"Mijn eerste gedachte is dat dit fundamenteel een beleidsprobleem is dat opgelost moet worden, maar er lijkt geen serieuze poging te gebeuren - zelfs niet bescheiden regels van de weg - die dit probleem zullen oplossen," vertelde Launius aan ProfoundSpace.org.

Een goede meerderheid van de mensen die aan de bijeenkomst deelnamen, waren ingenieurs die zich concentreerden op technologische oplossingen, zei Launius. "Sommige van die [voorgestelde oplossingen] werken misschien wel, maar ze roepen ook meer beleidskwesties op die niemand lijkt te weten te herstellen," zei hij.

Lasers in de jungle

Bijvoorbeeld, het gebruik van lasers om de ruimte te ontdooien werd door sommigen verdedigd tijdens de vergadering.

"Zelfs als dit technisch mogelijk zou zijn, zou het niveau van internationaal sabelletje gerammeld kunnen worden door pogingen om iets in de ruimte te beschrijven, vanaf de grond of vanuit ruimtevaartuigen. Wapens in de ruimte ... hoe kunnen ze als iets anders worden beschouwd?" Launius zei. "Wat zou er mis kunnen gaan?"

"Orbitaal puin lijkt echt een probleem van de 21e eeuw van de gemeenschap van naties, en het zal in een internationale omgeving opgelost moeten worden," zei Launius. Een verontrustende trend, zei hij, is het toenemende aantal kleine CubeSats en hun potentieel voor het maken van grote extra puinvelden.

Technisch probleem

Een andere workshopbezoeker was Dennis Wingo, CEO van Skycorp Inc., gevestigd in het NASA Ames Research Center in Moffett Field, Californië.

"Het belangrijkste probleem met baanvliegen met een kleine baan [LEO] is dat de Russen het meeste bezitten en niets zullen toestaan," zei Wingo. "Er zal niets worden gedaan voor de rest totdat er een ramp plaatsvindt en iedereen wordt gedwongen."

Wingo is van mening dat er een fundamenteel technisch probleem is: de hoeveelheid energie die nodig is om van het ene stuk afval naar het andere te gaan.

"Voor zover ik kan zien, zijn elektrodynamische tethers het enige realistische middel om het probleem aan te pakken," zei Wingo, verwijzend naar een strategie die magnetische veldkrachten van de aarde zou gebruiken om het baanafbraak van een satelliet te bespoedigen.

Een business case maken

De experts op de CODER-bijeenkomst hebben ook aandacht besteed aan manieren om het opruimen van ruimteverspilling winstgevend te maken.

"Vanwege de energieën die nodig zijn om van baan naar baan te bewegen, is het bijna onmogelijk om een ​​businesscase te maken voor het verwijderen van commercieel LEO-orbitaal afval," zei Wingo.

Maar de situatie in de hoger gelegen geosynchrone baan (GEO) - waar veel communicatie- en weersatellieten liggen - is een ander verhaal, zei Wingo. De meeste brokstukken in GEO zijn co-orbitaal: twee of meer objecten delen of delen bijna een baan.

"In GEO kunnen we niet wachten tot een ramp, vanwege de enorme financiële gevolgen van een enkele aanrijding," zei Wingo. "Toch lijken noch de exploitanten, noch de verzekeraars van verzekeraars enig besef van urgentie te hebben."

Launius ziet een groot aantal onbeantwoorde vragen rond het baanafval.

"Ik wou dat ik een aantal antwoorden had, maar de eerste stap is om toe te geven dat we een probleem hebben." De mensen in de werkplaats erkennen op zijn minst het probleem, ik weet niet zeker of de meeste anderen dit doen, "besloot Launius.

Leonard David rapporteert al meer dan vijf decennia over de ruimtevaartindustrie. Hij is voormalig onderzoeksdirecteur voor de National Commission on Space en co-auteur van het boek van Buzz Aldrin uit 2013, 'Mission to Mars - My Vision for Space Exploration', uitgegeven door National Geographic met een nieuwe bijgewerkte pocketversie die in mei verschijnt . Volg ons , of . Oorspronkelijk gepubliceerd op ProfoundSpace.org.