De aarde draait niet alleen om de zon. Natuurlijk zijn er de andere planeten, manen, asteroïden en kometen. Maar in de ruimte nabij de aarde wordt onze planeet vergezeld door VEEL ruimteafval die overblijft van gelanceerde voertuigen. Vormt het een gevaar? In sommige gevallen wel.
In de film Zwaartekracht, ontdekt een groep astronauten uit de eerste hand hoe het kan zijn voor ruimteverkenners om een stukje ruimteafval tegen het lijf te lopen. De resultaten zijn niet goed, hoewel minstens één astronaut veilig doorkomt. Toen het uitkwam, heeft de film veel discussie onder ruimtedeskundigen gegenereerd over de nauwkeurigheid ervan op sommige plaatsen, maar de algemeen verhaal belicht een groeiend probleem waar we hier op aarde niet vaak aan denken (en waarschijnlijk ook zouden moeten): ruimteafval terugkeren naar huis.
Wat omhoog gaat komt vaak naar beneden
Er is een wolk van ruimteafval rond de aarde waar planners mee te maken krijgen bij het opstellen van schema's voor raketlanceringen en low-Earth-missies. Het meeste materiaal "daarbuiten" komt uiteindelijk terug naar de aarde, zoals het object WTF1190F. Het was een stuk hardware dat waarschijnlijk dateert uit de Apollo-missiedagen. De terugkeer naar de aarde op 13 november 2015 vertelde wetenschappers veel over wat er gebeurt als materiaal zich door onze atmosfeer stort (en "opbrandt" op weg naar beneden). Natuurlijk zijn gebruikte satellieten vaak ook uitgeschakeld, met vergelijkbare resultaten. Het idee is dat alleen kleine stukjes de planeet bereiken en het grotere spul wordt vernietigd.
Kennis van ruimteafval en waar het op elk willekeurig moment is, is vooral belangrijk voor mensen in de ruimtevaartbranche. Dit komt omdat er bijna 20.000 stukjes ruimteafval zijn. Het meeste varieert van kleine voorwerpen als handschoenen en camera's tot stukjes raketten en kunstmatige satellieten. Er zijn genoeg "dingen" daarboven om een reëel gevaar te vormen voor observatoria zoals de Hubble-ruimtetelescoop, weers- en communicatiesatellieten en het internationale ruimtestation. Het vormt ook een risico voor degenen onder ons op aarde. Het goede nieuws is dat de kans dat iets ons op het land raakt vrij klein is. Het is veel waarschijnlijker dat een stuk ruimtepuin in de oceanen zal vallen, of op zijn minst in een onbewoond deel van een continent.
Om te voorkomen dat lanceervoertuigen en satellieten rond deze stukjes ruimteafval stoten, zijn organisaties zoals het North American Aerospace Defense Command (NORAD) observeert en onderhoudt een lijst met bekende objecten die in een baan om de aarde draaien Aarde. Vóór elke lancering (en terwijl satellieten in een baan om de wereld draaien), moeten de posities van alle bekende puin bekend zijn, zodat de lanceringen en banen zonder risico kunnen doorgaan. Het andere goede nieuws is dat het meeste ruimteafval opbrandt voordat het de planeet raakt.
De sfeer kan slepen (en dat is goed!)
Stukken rommel in een baan kunnen en raken verstrikt in de atmosfeer van onze planeet, net als meteoroïden. Dat vertraagt ze, in een proces dat "atmosferische weerstand" wordt genoemd. Als we geluk hebben, en een stuk orbitaal puin klein genoeg is, zal het waarschijnlijk verdampen als het op aarde valt onder de sleepboot van de zwaartekracht van onze planeet. (Dit is precies wat er met meteoroïden gebeurt wanneer ze onze atmosfeer tegenkomen en de resulterende lichtflits die we zien als ze verdampen heet een meteoor. De aarde komt regelmatig stromen van meteoroïden tegen, en als ze dat doet, zien we vaak meteorenregen.) Maar grotere stukken ruimteafval kunnen een bedreiging vormen voor mensen op aarde en in de weg staan of in een baan rond stations en satellieten.
De atmosfeer van de aarde is niet altijd dezelfde "grootte". Soms strekt het zich veel verder van het oppervlak uit als gevolg van zonneactiviteit. Dus, wetenschappers volgen de dichtheid van de atmosfeerveranderingen in de tijd in de zone met een lage aardbaan (LEO). Dat is een gebied enkele honderden kilometers boven het oppervlak van onze planeet waar de meeste baanmaterialen (inclusief satellieten en het internationale ruimtestation) bestaan.
De zon speelt een rol in de ruimte Junk Re-entry
Naast verwarming door de zon (die helpt onze atmosfeer te "zwellen"), kunnen warmtegolven die zich vanuit de atmosfeer voortplanten ook een effect hebben. Er zijn andere gebeurtenissen die onze atmosfeer beïnvloeden en het effect kunnen hebben dat grotere objecten naar het aardoppervlak worden gekatapulteerd. Incidentele zonnestormen zorgen ervoor dat de bovenste atmosfeer uitzet. Deze onregelmatige zonnestormen (veroorzaakt door uitstoot van coronale massa) kunnen in minder dan twee dagen van de zon naar de aarde rippen en ze veroorzaken snelle veranderingen in de luchtdichtheid.
Nogmaals, de meeste 'rommel' in de ruimte die op aarde valt, kan en verdampt op weg naar beneden. Maar grotere stukken kunnen landen en kunnen schade veroorzaken. Stel je voor dat je in de buurt bent als een groot stuk van een ter ziele gegane satelliet op je huis viel! Of stel je voor wat er zou gebeuren als een grote zonnestorm zou leiden tot voldoende luchtweerstand om een werkende satelliet (of een ruimtestation) in een lagere en potentieel gevaarlijkere baan te trekken? Het zou voor niemand op de weg geen goed nieuws zijn.
Re-entry voorspellen
De Amerikaanse luchtmacht (die betrokken is bij NORAD) en de VS Nationaal centrum voor atmosferisch onderzoek (NCAR), de Universiteit van Colorado in Boulder en de Amerikaanse National Oceanic and Atmospheric Administration Centre Weather Prediction Centre werken samen om ruimteweergebeurtenissen en de effecten daarvan op onze atmosfeer te voorspellen. Inzicht in die gebeurtenissen zal ons allemaal op de lange termijn helpen door dezelfde effecten op de banen van ruimteafval te begrijpen. Uiteindelijk zullen de junk-trackers nauwkeurigere banen en banen van ruimteafval in de ruimte nabij de aarde kunnen voorspellen.
Snelle feiten over Space Junk
- Ruimteafval bestaat uit objecten die zijn overgebleven van ruimtevluchten, zoals camera's, raketstukken en andere kleine stukjes puin.
- Af en toe neemt ruimteafval de vorm aan van een satelliet die wordt geleid om de atmosfeer van de aarde opnieuw binnen te gaan. Het is meestal bedoeld om de aarde te beïnvloeden in de oceanen of in onbewoonde gebieden.
- Agentschappen bewaken duizenden stukken ruimteafval en brengen de banen van deze objecten in kaart.
- Veel ruimteafval verdampt door wrijving met de atmosfeer van de aarde en bereikt nooit het oppervlak.