De toename van de ruimteactiviteit creëert een steeds groter risico als gevolg van de ongecontroleerde terugkeer van ruimtepuin, maar een verrassende nieuwe methode kan een goedkope oplossing bieden voor het opsporen van deze gevaren. Wetenschappers hebben ontdekt dat sonische knallen, opgepikt door bestaande netwerken voor aardbevingsmonitoring, kunnen worden gebruikt om de afdalingspaden en potentiële impactzones van vallende ruimtevaartuigen en grote puinfragmenten te reconstrueren. Deze techniek biedt een kritische, bijna realtime methode voor het monitoren van objecten terwijl ze uiteenvallen in de atmosfeer – iets waar traditionele radar- en optische systemen moeite mee hebben.
Het groeiende probleem van ruimteafval
Het aantal ruimtelanceringen neemt dramatisch toe, waardoor onvermijdelijk de hoeveelheid puin dat terug naar de aarde valt toeneemt. Terwijl de meeste kleine stukjes onschadelijk verbranden, vormen grotere objecten een reële bedreiging. Momenteel voeren instanties als NASA vaak ‘gecontroleerde’ terugkeeracties uit, waarbij puin naar afgelegen gebieden wordt geleid. Het toenemende aantal lanceringen betekent echter meer ongecontroleerde terugkeer – onvoorspelbare afdalingen die het risico vergroten dat er puin in bevolkte gebieden terechtkomt.
Hoe Sonic Booms trackinggegevens leveren
Onder leiding van Benjamin Fernando van de Johns Hopkins Universiteit en Constantinos Charalambous van het Imperial College London toont een recent onderzoek, gepubliceerd in Science, de effectiviteit van deze nieuwe aanpak aan. De onderzoekers analyseerden gegevens van de ongecontroleerde terugkeer op 2 april 2024 van een module van 1,5 ton van de Chinese Shenzhou-15-missie. Door de aankomsttijden van sonische knallen op meer dan 120 seismometerstations te analyseren, konden ze het traject, de snelheid en het breukpatroon van de module nauwkeurig reconstrueren.
Zoals astrofysicus Jonathan McDowell uitlegt, is deze methode vooral nuttig omdat sonische knallen dag en nacht waarneembaar zijn, in tegenstelling tot optische tracking, en kunnen worden geïmplementeerd met bestaande infrastructuur, waardoor het een kosteneffectieve oplossing is. “Je zou dit bijna ‘gratis’ kunnen krijgen, als je eenmaal weet hoe je de analyse moet uitvoeren.”
Gevolgen voor de veiligheid en het milieu
De implicaties van deze technologie gaan verder dan alleen het lokaliseren van puin. De gegevens die zijn verzameld uit de analyse van sonische knallen kunnen helpen bij het verfijnen van modellen van hoe objecten uit elkaar vallen tijdens terugkeer, wat cruciaal is voor het ontwerpen van ruimtevaartuigen die effectiever desintegreren. Belangrijker nog is dat het kan helpen bij het begrijpen van de milieu-impact van verdampte ruimtevaartmaterialen op de hogere atmosfeer en de mogelijkheid dat gevaarlijke materialen, zoals radioactieve isotopen of giftige raketbrandstof, de grond bereiken.
Hoewel geluidsgolven botsingen in de lucht niet kunnen voorkomen, kunnen ze de herstel- en herstelinspanningen op de grond aanzienlijk verbeteren. Het bredere probleem blijft echter het gebrek aan proactieve maatregelen. Zoals McDowell opmerkt: “Zestig jaar lang hebben we de zaken ongecontroleerd laten terugkeren… Uiteindelijk zullen we geen geluk meer hebben.”
Toekomstige ontwikkeling: het systeem opschalen
Om de impact van deze techniek te maximaliseren, stelt Fernando twee belangrijke strategieën voor. De eerste betreft het benutten van bestaande seismische netwerken, vooral in gebieden als de Amerikaanse westkust, waar terugkeergebeurtenissen veel voorkomen. De tweede suggereert het bouwen van op maat gemaakte netwerken in regio’s met verhoogde risico’s op het gebied van puin, zoals in de buurt van lanceerlocaties zoals Hainan, China, waar puin vaak over gevoelige ecosystemen zoals het Great Barrier Reef in Australië valt.
“Ik vrees dat ruimtepuin niet de aandacht zal krijgen die het verdient totdat er iets werkelijk catastrofaals gebeurt – en ik schat dat de kans dat dat gebeurt 100 procent is.”
Deze nieuwe methode biedt een essentieel instrument voor het monitoren van ruimteschroot, maar het volledige potentieel ervan is afhankelijk van investeringen en proactieve implementatie. De toenemende dreiging van ongecontroleerde terugkeer vraagt om onmiddellijke aandacht om toekomstige rampen te voorkomen.
