Met het groeien van het aantal satellieten neemt de hoeveelheid ruimtepuin ook toe. Het meeste daarvan is zwerfafval: de afzender is niet te achterhalen, niemand ruimt het op en het kan schadelijk zijn. Vervuilers ter verantwoording roepen is dus van belang. Daarom wordt er gewerkt aan een ‘kentekenplaat’ voor satellieten. TNO demonstreert in Nature Communications Engineering een variant met meerdere kleine reflectors waarvan de kleuren vanaf een grondstation met een laser uit te lezen zijn.
Alleen al Elon Musks satelliet-internetproject Starlink zorgt voor een enorme groei in het aantal satellieten: nu zijn er 6.000 Starlink-satellieten actief, de planning is om er uiteindelijk 42.000 in de ruimte te brengen. En Musk is lang niet de enige: in 2010 waren er 100 satellietlanceringen, in 2022 waren dat er 2.500, waarvan veruit het meeste commercieel.
Afgebroken onderdelen
Afgedankte satellieten worden niet allemaal netjes opgeruimd. Ook stukken van lanceerraketten of afgebroken onderdelen eindigen als ruimtepuin. Op dit moment wordt het puin in de gaten gehouden met radar en optische technieken. Maar daarmee is niet alles te zien. Wat er wel te zien is, is vaak niet te identificeren. Van de 26.000 objecten die worden gemonitord, zijn er 21.000 niet geïdentificeerd.
Een kentekenplaat kan helpen. Het liefst eentje die passief is uit te lezen, zodat de werking ervan niet afhangt van de staat van de satelliet. Een manier van passieve identificatie werkt met reflecterende plaatjes op de satelliet en een laser die vanaf de grond de reflectors beschijnt en uit het terugkerende licht informatie haalt. Hiervan zijn nu twee smaken: reflectors die een uniek signaal teruggeven op basis van de polarisatie van het licht, en reflectors met een uniek signaal op basis van de golflengte van het licht.
Die laatste methode ontwikkelt TNO. Ze variëren met de hoeveelheid reflectoren, en daarbij op elke reflector met de golflengte-reflectie van het licht, oftewel de kleur die het reflecteert. Net zoals een kentekenplaat op een auto varieert met letters en cijfers en de volgorde ervan.
„We hebben getest met vier reflectoren en twee kleuren”, zegt systeemengineer Fabrizio Silvestri, hoofdauteur van het onderzoek. „Het is verder schaalbaar omdat er veel meer kleuren bestaan, en ook informatie over de baan waarin de satelliet zich beweegt is een extra informatielaag om tot een unieke code te komen.”
Strand van Scheveningen
In de paper demonstreren de onderzoekers dat identificatie vanaf 2,5 kilometer afstand goed lukt. Dat klinkt ver, als je met een laser op een reflector van enkele centimeters groot probeert te mikken, maar het experiment vond plaats in een toren bij het strand van Scheveningen, niet in de ruimte. De ruimte begint pas op 100 kilometer hoogte, de Starlink-satellieten hangen bijvoorbeeld op 550 kilometer hoogte. Werkt het daar ook? „Wij denken van wel”, zegt Silvestri. „Nu hadden we te maken met turbulentie en rondvliegend zand. Dat soort dingen speelt veel minder in hogere luchtlagen. Wat we hier proberen te bereiken is niet heel anders dan andere optische communicatie met satellieten, dat lukt ook.”
Of de ‘kentekenplaat’ daadwerkelijk tegen ruimtepuin gaat werken hangt ook af van toepassing ervan. Het systeem werkt alleen voor satellieten die grotendeels intact zijn, niet voor losse onderdelen. En er is nu nog geen instantie die identificatie verplicht stelt. „Ik denk dat ook commerciële partijen uiteindelijk gemotiveerd zullen zijn het toe te passen”, zegt Silvestri. „Ze hebben zelf immers direct nadeel van rondvliegend puin dat hun satellieten kan beschadigen.”
Lees ook
Het ruimtepuin rondom de aarde neemt toe. Wat moeten we daartegen doen?
