De meeste niet-werkende satellieten verbranden uiteindelijk in de atmosfeer, een enkele valt neer op aarde. Hoe groot is de kans dat brokstukken van zo’n satelliet ons raken?
(Foto: NASA / Unsplash)

De meeste niet-werkende satellieten verbranden uiteindelijk in de atmosfeer, een enkele valt neer op aarde. Hoe groot is de kans dat brokstukken van zo’n satelliet ons raken?

Read in English

Eind augustus zagen ooggetuigen hoe een oude NASA-satelliet tussen de Cookeilanden en Tahiti terugkeerde op aarde. Ze filmden hoe de OGO-1 uit 1964 vlam vatte en in steeds kleinere stukken uiteen viel.

De terugkeer van de OGO-1 is een zeldzame verschijning, want het meeste ruimtepuin valt zonder getuigen in afgelegen delen van de oceaan.

Een op enkele biljoenen
Afgelegen delen van de oceaan, dat klinkt relatief veilig en ver weg. Maar hoe groot is de kans dat een satelliet op land neerstort? En hoe groot is de kans dat daarbij een mens wordt geraakt? Ir. Ron Noomen, docent satellietsystemen bij Luchtvaart- en Ruimtevaarttechniek, weet hier veel van.

De kans dat ruimtepuin neerkomt op aarde is volgens Noomen ‘erg klein’. “Ik durf geen getallen te noemen, maar het is ongetwijfeld te vinden op internet. Het zal niet vaak gebeuren, want anders haalde het regelmatig het nieuws.”

Dat klopt. Online zijn slechts een handvol incidenten gerapporteerd. Zo stortte in 2001 de Star-48-raket neer in de Saudi-Arabische woestijn, kwamen bij de Columbia-ramp in 2003 grote delen van een Space Shuttle Orbiter neer in de Amerikaanse staat Texas en zag de piloot van een Airbus A340 in 2007 delen van een Russische spionagesatelliet terwijl hij over de Stille Oceaan vloog.

‘Gewicht van een leeg blikje frisdrank’

NASA-wetenschapper Mark Matney berekende in 2011 dat de kans dat een van de miljarden mensen op aarde wordt geraakt door een neerstortende satelliet 1 op 3200 is. De kans dat jij wordt geraakt is zelfs één op enkele biljoenen.

Hoe klein de kans ook, het overkwam de Amerikaanse Lottie Williams. In januari 1997 viel een stukje van de Delta-II-raket op haar schouder. Williams vergeleek de impact destijds met het gewicht van een leeg blikje frisdrank.

Geen zorgen, want volgens Noomen is het ‘hele dikke pech’ als je geraakt wordt. “We proberen satellieten in hun allerlaatste levensfase gecontroleerd met de laatste restjes stuwstof naar een duik in een oceaan te sturen.”

Veilige baan
Zonder stuwstof is een satelliet namelijk oncontroleerbaar. Vanaf dat moment kan de satelliet niet meer naar een veilige baan worden gestuurd of uitwijkmanoeuvres uitvoeren om botsingen met andere objecten in de ruimte te voorkomen.

Een heel ongewenste situatie, dus proberen satellietoperators dit voor te zijn. ‘Oude’ satellieten worden naar een veilige en stabiele eindbaan of naar een versnelde terugkeer naar de atmosfeer gedirigeerd. “Dat is ook conform internationale richtlijnen, onder andere vastgelegd door de Verenigde Naties”, legt Noomen uit. 

Zijn de stuwstoffen toch volledig verbruikt, dan kan een satelliet alleen nog op natuurlijke wijze, door luchtweerstand, de ruimte verlaten. “Een satelliet verliest in dat geval langzaam maar gestaag zijn energie en wordt naar lagere hoogte gedwongen om uiteindelijk en idealiter volledig te verbranden.” Hoe lang deze periode duurt, hangt volgens Noomen erg af van de oorspronkelijk baanhoogte. “Op 800 kilometer kan de natuurlijke levensduur een paar honderd jaar zijn, op 400 kilometer hoogte een enkel jaar en op 300 kilometer een paar maanden.”

Ruimtepuin
Nu er steeds meer satellieten de ruimte in gaan, neemt het aantal ruimteafval ook in rap tempo toe. Volgens Noomen draaien er op dit moment al ruim een miljoen stukken puin als oude satellieten, kapotte ruimtevaartuigen en gebroken raketonderdelen rond de aarde. Hiervan zijn ongeveer 40 duizend objecten vastgelegd in een catalogus. “Dit zijn objecten groter dan acht centimeter en vanaf aarde waarneembaar met een telescoop”, weet Noomen. Maar, er zwerft ook afval rond dat niet te zien is. “Volgens statistische modellen zijn dit ongeveer 900 duizend objecten.”

Al dat ruimteafval kan uiteindelijk voor grote problemen zorgen. Noomen: “Niet alleen vanwege eventuele brokstukken die op aarde storten en directe schade veroorzaken, maar ook omdat het consequenties zou kunnen hebben voor de toegang tot de ruimte, voor nieuwe lanceringen.”

Al in 1978 schetste NASA-ingenieur Donald Kessler een situatie waarin zoveel ruimtepuin is, dat botsingen onvermijdelijk worden en dat de totale hoeveelheid puin door die oncontroleerbare botsingen onherroepelijk groter zal worden, zelfs als we geen nieuwe satellieten meer lanceren.

Deze situatie, die het Kessler-syndroom wordt genoemd, is volgens sommige onderzoekers inmiddels bereikt. Noomen: “Maar de meerderheid van de deskundigen meent dat we nog voor dat moment staan. Studies suggereren dat als we ieder jaar vijf grote satellieten uit de ruimte halen de risico-situatie stabiel blijft.”