Raakt de ruimte vervuild ? Stapelt er zich stilaan een schroothoop op tussen sterren en planeten ? Het ecologisch effect van raketten.
...

Raakt de ruimte vervuild ? Stapelt er zich stilaan een schroothoop op tussen sterren en planeten ? Het ecologisch effect van raketten.IN 1989 lieten Russische wetenschappers een verslag op de wereld los over de milieuschade, die de ruimtevaart veroorzaakte. Dat gebeurde niet in overdachte tijden, anno 1989 speelde de concurrentie tussen de Verenigde Staten en de Sovjetunie nog. Allicht niet toevallig waren de auteurs van het rapport, Valjer Boerdakov en Vyatsjeslav Filin, betrokken bij bouw van de Enjergia, op dat ogenblik de Russische tegenhanger van de Amerikaanse shuttle. Boerdakov en Filin hielden staande dat driehonderd shuttlelanceringen over een periode van vijf jaar volstonden voor de volledige afbraak van de ozonlaag. Wetenschappelijk journalist Joeri Kanin gooide daar nog een schepje bovenop : ?De ecologische wereldramp zal al een feit zijn, nog voor de ozonlaag compleet is verdwenen. Dus zal de shuttle nooit een driehonderdste vlucht meemaken.? Bij hun berekeningen namen de Russen gemakshalve aan dat alle uitlaatgassen van de stuwstof al beneden de grens van de vijftig kilometer zouden reageren met het ozon : een absurde gedachte. Om zich te wapenen tegen zoveel doemdenkerij voerde een werkgroep van het American Institute of Aeronautics and Astronautics (AIAA) op haar beurt een onderzoek uit naar de gevolgen voor het milieu van raketten met vaste stuwstof. In haar verslag, op 1 oktober 1991, besloot ze dat de gevolgen op het vlak van ozonaantasting in de stratosfeer, zure regen, kwaliteit van de lucht, en broeikaseffect slechts minimaal doorwegen en allerminst opwegen tegen andere vormen van vervuiling (zie kader). RUIMTESCHROOT.Sinds de eerste Spoetnik de ruimte inspoot op 4 oktober 1957 , werden meer dan vierduizend kunstmanen gelanceerd. Sommige kenden een kortstondig leven van enkele weken of maanden ; andere toerden en toeren jarenlang rond. Ze doen dienst als weer-, milieu- en communicatiesatellieten, satellieten voor astronomisch onderzoek en voor navigatiehulp aan de scheepvaart en luchtvaart en het verkeer op het land, en, niet te vergeten, satellieten voor militaire spionage. Ook ruimtestations zoals het Russische Mir en de ruimtependels functioneren in feite als kunstmanen van de aarde. Behalve deze bruikbare toestellen, draait er hoog boven onze hoofden ook nog een vloot rond van afgedankte of uit koers geraakte satellieten, raketkoppen en andere onderdelen. Naar schatting zeventigduizend objecten grote en meestal kleinere brokstukken, van minstens zeven centimeter doorsnee , zwermen rond de aarde. Waaronder een moersleutel en een handschoen van een astronaut, die daar tijdens een ruimtewandeling nogal slordig mee omsprong. Tot die zeventigduizend voorwerpen behoren achtduizend satellietbrokstukken van meer dan tien centimeter doorsnee en dertig- tot vijftigduizend stukken van meer dan één centimeter. Het aantal nog kleinere stukjes wordt op veertig miljoen geraamd. Bij elke botsing vermenigvuldigen die fragmenten zich, waardoor het gevaar op botsingen vergroot. Laat zo'n metalen erwt tegen 18.000 km/u op een satelliet spatten, en er ontstaan duizenden stukken schroot. In het geval van een onbemand toestel wordt dan een verlies van om en bij de vier miljard frank genoteerd bij wijze van blikschade. Maar er deden zich ook al bijna-botsingen met bemande toestellen voor. In juli 1982, bijvoorbeeld, crashte het ruimteveer Columbus bijna. De uitgedoofde laatste trap van een Sovjetraket passeerde haar met een relatieve snelheid van 11.200 km/u op een afstand van twaalf kilometer in de ruimte betekent zoiets : op een haar na. Een jaar later werden de kosmonauten van Saljoet-7 opgeschrikt door een dreun. Op een patrijspoort merkten ze een kratertje van 4 millimeter, afkomstig van een meteoride of van ruimteafval. Tijdens vier jaar ruimtedienst vanaf 14 februari 1980 veranderen de aluminium panelen van de Solar Maximum Mission in een pokdalig oppervlak door de inslag van microscopische deeltjes. Onderzoek wees uit dat van de 331 kratertjes, er slechts 21 sporen bevatten van meteorisch materiaal, terwijl er 166 verfsporen vertoonden van artificieel ruimtespul. In december 1994 ontplofte, op tweeduizend kilometer hoogte, de derde trap van een Russische raket en veroorzaakte een schrootwolk die gedurende tienduizenden jaren rond de aarde blijft zweven. Maar nog vroeger, in 1972 kwam een Apollo-capsule onderweg naar de maan onder een spervuur van micrometeorieten (met een doorsnee, kleiner dan 0,1 mm) te liggen. Toen na terugkeer de kratertjes op de wanden werden onderzocht, bleek dat sommige ervan mogelijk waren veroorzaakt door de inslag van deeltjes aluminiumoxyde, afkomstig van vaste stuwstofraketten. Hoe groter een ruimtetoestel en hoe langer het in de ruimte verblijft, des te groter de kans op een botsing. Een éénpersoonsmodule loopt een botskans van 0,06 procent in tien jaar. Het risico stijgt tot 0,19 procent tijdens een missie van dertig jaar. Voor een ruimtestation, dat groter is, bedraagt het risico 2,10 procent op tien jaar dienst en 6,30 procent over dertig jaar. Ruimteschroot houdt eenreëel gevaar in. Er wordt dan ook gedacht aan de geleidelijke opruiming ervan. En bij huidige en toekomstige lanceringen willen de ruimtevaartorganisaties zo weinig mogelijk afval afstoten. Hoewel de oceanen twee derde van het aardoppervlak bedekken en grote delen land onbewoond zijn, bedreigt ruimteschroot ook de wereld. In 1976 vielen grote brokstukken van het afgeschreven Spacelab (Nasa/Esa) niet zo heel ver van Australië in zee. RADIOACTIVITEIT.Een ander probleem vormt het radioactief afval van de ruimtevaart. Ruimtesondes en satellieten kunnen namelijk kleine kernreactoren aan boord hebben : op grotere afstanden van de zon of voor bepaalde taken in een baan om de aarde, kunnen zonnepanelen nog niet voldoende energie leveren. Zo cirkelen er een paar dozijn rond de aarde, samen met een hoop radioactief afval van Russische en Amerikaanse herkomst : afgerond één ton uranium-235 en ander splijtmateriaal, waaronder een onbekende dosis plutonium. De met een kernreactor uitgeruste, Russische Kosmos-satellieten, die in een lage baan tussen tweehonderd en driehonderd kilometer rond de aarde wentelen, werden na hun diensttijd naar een baan op negenhonderd kilometer hoogte gestuurd, waar ze eeuwen blijven ronddraaien. Deze ?oplossing? verplaatst het probleem alleen maar in de tijd de halveringstijd van radioactieve elementen neemt miljoenen jaren in beslag. Bovendien wil zo'n baanwijziging wel eens mislukken. In 1978, bijvoorbeeld, weigerde Kosmos 954 te gehoorzamen aan het bevel om zich met zijn reactor naar een hoge baan te begeven. Hij dook de atmosfeer in en strooide radioactief afval over het gebied rondom het Grote Slavenmeer in Canada. Hetzelfde viel in oktober 1988 voor met Kosmos 1900. Toen raakte de atmosfeer verpest met uranium. Goed een jaar geleden vermoedde Nasa lekken in de kernreactoren van zo'n dertig Russische satellieten ; als radioactieve schroothoop kan dat al tellen. Al in 1988 verklaarde Esa dat het gebruik van kernenergie in satellieten en ruimtesondes moest stoppen. Alleen voor missies in de interplanetaire ruimte en naar de buitenplaneten kon het nog, oordeelde de Europese ruimtevaartoganisatie, maar beslist niet in de buurt van de aarde en van de binnenplaneten Venus en Mercurius. Waarom Esa niet ook Mars kernvrij wil houden, is een raadsel. Mars is namelijk de meest voor de hand liggende planeet voor de inplanting van bemande bases. RUIMTEVLIEGTUIG.Lanceerraketten tasten, even goed als de supersonische luchtvaart tussen 20 en 26 kilometer hoogte, de ozonlaag aan. Weliswaar in mindere mate dan al het andere verkeer, maar met het verwachte aantal lanceringen zouden ze toch honderdduizend ton chloor per jaar in de atmosfeer uitspuwen en honderdduizend ton stikstofsamenstellingen alles bijeen zo'n tien procent van de bezoedeling van de stratosfeer. De ruimtevaart stelt tegenwoordig alles in het werk om haar technologie te verfijnen, zowel om economische als om ecologische redenen. Eén resultaat van deze inspanningen is de recent in Europa ontwikkelde, chloorvrije stuwstof hydrazinium nitroformaat of HNF. De Amerikaanse ruimtevaartorganisatie Nasa maakt dan weer vorderingen op het vlak van het ?ruimtevliegtuig?, dat zoals een normaal vliegtuig tot op grote hoogte klimt en daar pas het eigenlijke ruimtetuig lost, dat dan op eigen kracht naar de ruimte vertrekt. Omdat een straalvliegtuig de omgevende lucht gebruikt voor de verbranding, hoeft het ruimtevliegtuig dus geen oxidator mee te voeren voor het traject door de atmosfeer. Bovendien worden de eigenlijke raketten op deze manier pas aangestoken als ze al boven de ozonlaag geklommen zijn. Voor het project deden drie contractoren een bod : McDonnell Douglas, Rockwell en Lockheed-Martin. Op 2 juli maakte de Amerikaanse vice-president Al Gore bekend dat Lockheed-Martin Corporation uit Palmdale, Californië, werd geselecteerd om het testmodel van de X-33 te maken. De X-33 is een volledig herbruikbare ééntrapsraket. Er worden geen stuwstoftanks of boosters (de zijdelingse stuwraketten zoals bij de shuttle en Arianes) afgeworpen. De motoren werken efficiënter, de brandstoftanks zijn lichter en de warmte-isolering beter en duurzamer dan die van de shuttle. Nasa en Lockheed-Martin zullen, gespreid over drie jaar, elk één miljard dollar (30 miljard frank) in het project steken. De eerste vlucht van de X-33 is gepland tegen de lente van 1999. De X-33 gaat echter nog niet meteen de ruimte in. Het toestel zal eerst zestien suborbitale vluchten uitvoeren met snelheden van nog geen volle Mach-8 (minder dan 8.600 km/u). Met de X-34 begint men in januari 1999 aan de eerste van 24 geprogrammeerde vluchten eveneens suborbitaal en trager dan Mach-8. Deze testvluchten dienen vooral om het nieuwe systeem van hittebescherming uit te proberen. De X-33 vertegenwoordigt eigenlijk een schaalmodel (op halve grootte) van wat de Nasa finaal voor ogen heeft : de RLV Venture Star. Daarvan worden er drie gebouwd ; elk exemplaar zal ongeveer vijfhonderd vluchten kunnen maken. De Venture Star is bedoeld om lage aardbanen zoals naar het internationale ruimtestation Alpha te bereiken en blijkt niet bijster geschikt voor het lanceren van satellieten naar geostationaire banen op 36.000 km hoogte. De montage van het ruimtesation, dat in 2001 volledig klaar moet zijn, vangt in november van volgend jaar aan met de lancering van het Russische onderdeel FGB. Zowel de X-33 als de Venture Star kunnen het qua onderhoud en lancering stellen met vijftig man grondpersoneel. Hierbij vergeleken komt de shuttle, die ter voorbereiding van een lancering zeventienduizend manuren behoeft, tevoorschijn als een dinosaurus. De kosten voor het hele RLV-project worden op zo'n vijftien miljard dollar (450 miljard frank) begroot. Die zal Lockheed Martin opbrengen in ruil voor de garantie dat het bedrijf de lanceringen voor Nasa mag verzorgen. Het ruimtevliegtuig moet operationeel zijn tegen 2006 of 2007, om dan de shuttle te vervangen en meer mensen naar de ruimte te voeren voor minder geld. Nasa-chef Daniel Golden : ?Nu schieten we per jaar een paar dozijnen astronauten de ruimte in. Met dit toestel zullen het er honderden zijn. En daarna komen er ruimtetuigen, waarmee jaarlijks duizenden mensen zullen vliegen.? Duizenden mensen ? Eer het zover is, moet er allicht een totaal ander soort basis, met minder schadelijke nevenwerkingen, voor de stuwkracht ontdekt worden. Al wijst rakettechnicus H.F.R. Schöyer (zie kader) al meteen op de schaduwzijden : ?Er is de wet van het behoud van energie en de wet van het behoud van beweging. En men vergeet altijd die derde natuurwet : die van het behoud van ellende. In de oplossing voor elk probleem, schuilen weer nieuwe problemen.? Lode Willems De rookontwikkeling bij een lancering van de Discovery : condensatie.De aluminium panelen van de Solar Maximum Mission waren na vier jaar veranderd in pokdalige oppervlakten door de inslag van 331 miscroscopische deeltjes.Ruimteraketten spuwen per jaar achthonderd ton chloor en duizend ton aluminiumoxyde uit.De ruimtevlieger Venture Star : lozen boven de ozonlaag. Vaak wordt ruimtevaart ingezet ter bescherming van het leefmilieu : hier een foto van de Friese eilanden door de synthetische radar van de Europese ERS-1.