ooit waren door mensen gemaakte satellieten zeldzaam in een lage baan om de aarde (LEO). slechts een handvol van hen draaiden rond de planeet aan het begin van het ruimtetijdperk in de jaren 1950.maar nu zwermen er duizenden satellieten rond de aarde, en nog meer wachten om zich bij hen aan te sluiten.
dus, om er een exact getal op te zetten, hoeveel satellieten draaien er om de aarde, en hoeveel zouden er zich in de nabije toekomst bij hen kunnen aansluiten? En als al deze satellieten ruimteborne zijn, wat voor soort problemen kunnen ze dan veroorzaken?Nadat de Sovjet-Unie in 1957 de Spoetnik, ‘ s werelds eerste door mensen gemaakte satelliet, lanceerde, kwam een langzame maar gestage stroom satellieten LEO binnen, met tussen de 10 en 60 satellieten per jaar tot 2010, schreef Supriya Chakrabarti, een professor in de natuurkunde aan de Universiteit van Massachusetts Lowell, in een artikel gepubliceerd op Space.com, een Live Science zustersite. Sindsdien, dat tarief is omhooggeschoten, met meer dan 1,300 nieuwe satellieten gelanceerd in LEO in 2020 en meer dan 1,400 satellieten gelanceerd in 2021, Chakrabarti schreef. In totaal waren er ongeveer 7.500 actieve satellieten in LEO vanaf September 2021, volgens de United Nations’ Outer Space Objects Index.
gerelateerd: draait de maan?
overvolle markt
het aantal satellieten in LEO, een gebied dat zich uitstrekt tot 2.000 kilometer van de aarde, zal de komende decennia exponentieel blijven toenemen. Dat komt omdat particuliere bedrijven hun eigen megaconstellaties opzetten, elk met duizenden individuele satellieten, die zullen worden gebruikt om snellere online netwerken te ontwikkelen en een reeks andere diensten te leveren, zoals het monitoren van klimaatverandering.
deze toegenomen activiteit is nu grotendeels te wijten aan de daling van de kosten, zei Aaron Boley, een astronoom aan de Universiteit van British Columbia. “We weten SpaceX, OneWeb, Amazon en StarNet/GW hebben voorgesteld een gecombineerde satelliet totaal van 65.000 bij het opnemen van alle fasen” van hun satellietprogramma ‘ s, Boley vertelde Live Science. En “ruim 100.000 satellieten zijn voorgesteld” in totaal, voegde hij eraan toe. In oktober 2021 kondigde Rwanda ook zijn eigen megaconstellatie aan, genaamd Cinnamon, die meer dan 320.000 satellieten kon bevatten. Het is onduidelijk wanneer dit project mogelijk werkelijkheid wordt, maar het land heeft toestemming gevraagd om met het project te beginnen, aldus een tweet van het Rwanda Space Agency.
echter, al deze nieuwe satellieten komen met een groot aantal nieuwe nummers, zoals blijkt uit een studie van mei 2021 naar megaconstellaties onder leiding van Boley en gepubliceerd in het tijdschrift Scientific Reports.
” het veroorzaakt een probleem met het beheer van het ruimteverkeer, het zal de verspreiding van ruimtepuin verergeren, het interfereert met astronomie en sterrenkijken, en de raketlanceringen en re-entries veroorzaken luchtverontreiniging, ” zei Boley. “We proberen nog steeds de omvang van de impact te begrijpen.”
Ruimteverkeer en puin
naarmate de komende decennia meer satellieten in een baan om de aarde worden gelanceerd, zal het aantal botsingen en vervolgens ruimteafval waarschijnlijk stijgen. Er zijn al minstens 128 miljoen brokstukken in LEO. Van die, ongeveer 34.000 zijn meer dan 4 inches (10 centimeter), volgens het Natural History Museum in Londen, en er zal nog meer in de toekomst.
” de veilige werking van dat veel satellieten is gonna be a major challenge, ” Boley zei. “Een ongeval in een bepaalde baan die aanzienlijke ruimte puin genereert heeft het potentieel om een breed scala van banen te beïnvloeden.”
botsingen zijn niet de enige bron van ruimtepuin; satellieten kunnen ook breken door langdurige blootstelling aan intense ultraviolette straling in LEO, zei Boley. Ruimteschroot kan aanzienlijke schade toebrengen aan andere satellieten en andere ruimtevaartuigen. In juni 2021 werd het Internationale Ruimtestation getroffen door een stuk puin dat een gat in een robotarm doorboorde; gelukkig vermeed het ruimtestation en de astronauten binnen grote schade, meldde Live Science eerder.
gerelateerd: hoe veroorzaken kleine stukjes ruimtespam ongelooflijke schade?
uiteindelijk zou het aantal satellieten in LEO kunnen leiden tot een op hol geslagen keten van botsingen die ruimteafval rond LEO zou verspreiden, tot het punt waarop we geen nieuwe raketten zouden kunnen lanceren. Deze mogelijkheid staat bekend als het Kessler syndroom, en veel astronomen vrezen dat het kan voorkomen dat de mensheid een multiplanet soort wordt als we ruimtepuin niet onder controle kunnen houden.
“de Kessler effect zal niet een duidelijk moment dat het wordt ingeschakeld,” Boley zei. “Integendeel, het is een geleidelijke overgang als gevolg van een onbalans van de productie van puin en afvalverwijdering tarieven.”Maar wat bewijs al suggereert dat actieve puin verwijdering van LEO nodig is om te voorkomen dat het Kessler syndroom van het nemen van greep, voegde hij eraan toe.Echter, het verwijderen van ruimteafval uit LEO is logistiek een uitdaging en er is nog steeds geen overeengekomen methode voor verwijdering, volgens Scientific American.
lanceringen en terugkeer
de ruimtevaartindustrie heeft een veel lagere koolstofvoetafdruk dan andere industrieën, zoals de luchtvaartindustrie. Een gemiddelde raketlancering brengt tussen 220 en 330 ton (200 tot 300 ton) koolstof in de atmosfeer van de aarde, volgens The Guardian. Ter vergelijking: een gemiddelde commerciële langeafstandsvlucht brengt ongeveer 2 tot 3 ton (1,8 tot 2,7 ton) koolstof per passagier vrij, en er zijn tientallen miljoenen vluchten per jaar.
echter, naarmate de grote vraag naar raketten die nodig zijn om satellieten te lanceren toeneemt, zijn de CO2-emissies van raketlanceringen jaarlijks met 5,6% toegenomen, aldus The Guardian.
en het zijn niet alleen satellietlanceringen die een milieuprobleem vormen. Als satellieten uiteindelijk vallen uit de baan en opnieuw in de atmosfeer van de aarde, ze ook vrijgeven van chemicaliën in de atmosfeer, Boley zei. Boley ‘ s onderzoek naar megaconstellaties toonde aan dat in de toekomst satellietrecentraties meer elementen, zoals aluminium, in de atmosfeer van de aarde zouden kunnen deponeren dan meteorieten. Wetenschappers zijn niet zeker wat de mogelijke gevolgen hiervan zouden kunnen zijn, maar door de mens veroorzaakte veranderingen in de chemie van de atmosfeer, zoals het vrijkomen van chloorfluorkoolstoffen (CFK’ s) uit aërosolen die het gat in de ozonlaag veroorzaakten, lopen niet goed af.Bovendien kunnen satellieten, wanneer ze weer in de atmosfeer komen, ook aanzienlijke schade aan de grond veroorzaken. Echter, moderne satellieten zijn ontworpen om te breken in kleinere stukken bij terugkeer, dus minder materiaal maakt het aan de oppervlakte. En, meestal, vallende ruimte junk landt in het water, die ongeveer 71% van het aardoppervlak beslaat. Gerelateerd: wat zou er gebeuren als je een pistool in de ruimte schoot?
lichtvervuiling
in de toekomst zal de toegenomen satellietactiviteit duidelijk zichtbaar zijn vanaf de aarde. De metalen objecten zullen fungeren als spiegels, reflecteren licht terug naar het aardoppervlak, en het enorme aantal van hen zal drastisch veranderen ons Uitzicht op de nachtelijke hemel. Een studie over lichtvervuiling-mede geschreven door Boley, gepost in de arXiv database in September 2021 en voorgelegd aan het Astronomical Journal — toonde aan dat maar liefst 8% van het licht aan de nachtelijke hemel in de toekomst van satellieten kan komen. De studie toonde ook aan dat plaatsen in de buurt van 50 graden noord-en Zuiderbreedte, zoals British Columbia en Patagonië, ernstiger kunnen worden beïnvloed door satellietlichtvervuiling dan andere locaties, als gevolg van de banen van voorgestelde satellieten.
“Dit is zo’ n fundamentele verandering in onze kijk op de hemel dat het een grotere controle vereist,” co-auteur Hanno Rein, een astronoom aan de Universiteit van Toronto Scarborough, zei in een verklaring. “Het zal door iedereen worden ervaren.”
in de toekomst, zei Boley, zou maar liefst 1 op elke 10 “sterren “aan de hemel eigenlijk satellieten kunnen zijn, die” continu de hemel opnieuw zouden kunnen rangschikken.”
de satellieten zullen niet alleen interfereren met amateur sterrenkijken, maar ook met professionele astronomen’ s observaties. “Sommige astronomische onderzoek zal zien slechts matige effecten, maar de effecten op wide-field surveys kunnen aanzienlijk zijn,” Boley zei.
het vinden van een balans
het is duidelijk dat het voorspelde aantal satellieten dat in LEO wordt geplaatst onhoudbaar is, maar satellieten leveren ons ook belangrijke diensten.”We zijn diep verbonden met satellieten,” Boley zei. “Satellieten spelen een belangrijke rol in onze toeleveringsketen, financiële transacties, weermonitoring, klimaatwetenschap, wereldwijde communicatie en opsporing en redding.”
daarom moeten we een manier vinden om de voordelen en effecten in evenwicht te brengen, zei Boley.
” ik denk niet dat een volledige stop op satellietlanceringen zou werken, ” zei Boley. “Echter, het vertragen van dingen naar beneden en het uitstellen van de plaatsing van 100.000 satellieten totdat we betere internationale regels zou voorzichtig zijn.”
oorspronkelijk gepubliceerd op Live Science.