Zonder ruimtevaart wordt het net als vroeger

“Als mensen zeggen dat we geen geld in ruimtevaart moeten stoppen, wil ik hen graag duidelijk maken dat we er dagelijks gebruik van maken”, zegt André Kuipers. Ze zullen versteld staan van wat niet meer kan wanneer dat allemaal wegvalt. Dan doen we een grote stap terug in de tijd. Tegenwoordig navigeren de meeste automobilisten naar hun bestemming via het uit de jaren zeventig (!) daterende Amerikaanse Global Positioning System (GPS) of het eveneens wereldwijde Europese civiele Galileo-systeem (in samenwerking met de Europese Ruimtevaartorganisatie, ESA). Wanneer navigatie wegvalt betekent dat ongemak voor burgers van nu, maar ernstige consequenties voor professionele gebruikers en daardoor ons aller veiligheid.

“Navigatiesystemen zijn namelijk ook belangrijk voor transport, denk aan vliegtuigen, schepen op de oceaan, vrachtauto’s en openbaar vervoer. Ze kunnen bijvoorbeeld mensenlevens redden doordat hulpdiensten sneller ter plekke kunnen zijn, zoals begin dit jaar in Turkije en Syrië na de aardbevingen. En kosten besparen, doordat het vervoer van mensen en producten efficiënter is.”

De weersverwachting is zonder satellietinformatie ook minder accuraat. “Vroeger had je ook een weerbericht, maar dat werd gemaakt op basis van lokale metingen en informatie van weerschepen. Daar moesten meteorologen hun voorspelling op baseren. Satellieten maken het mogelijk een totaalplaatje te laten zien. We meten dagelijks windsnelheden vanuit de ruimte en zien hoe weersystemen zich ontwikkelen en verplaatsen. Ruimtevaart gaat ook over communicatie. Een voetbalwedstrijd, een verkiezing of een aardbeving ergens ter wereld kunnen we rechtstreeks zien via satellieten in de ruimte. GSM-masten zijn alleen geschikt voor dichtbij-communicatie. Ook belangrijk is aardobservatie. Daar merken we niet direct wat van, maar de gegevens die dat oplevert zijn voor de hele aarde van groot belang.” Bijvoorbeeld voor agrariërs. Landbouw is, vertelt André Kuipers, veel efficiënter geworden dankzij satellieten. Boeren gebruiken de ruimtedata ook om ziektes in gewassen op te sporen of te bepalen waar ze het beste rijstvelden kunnen aanleggen.

André wijst erop dat er ook spionagesatellieten zijn, waarover weinig bekend is. Op internet is er soms wat over te vinden. “We kunnen zien wat Rusland uitspookt in de Oekraïne of wat andere landen bouwen en of ze zich daarbij aan de afspraken houden. Via de ruimte is ontdekt waar Osama-bin-Laden verborgen zat en welke raketten Noord-Korea of Iran afvuren.” Zonder ruimtevaart zou de wereld een stuk minder veilig zijn. “Die satellieten zijn enorm belangrijk, bijvoorbeeld als Rijkswaterstaat schepen die illegaal olie lozen op zee wil lokaliseren of de politie wil weten waar clandestien vervuilde grond wordt gestort.”

Satellieten zien meer dan wij

Hoe werkt dat? “Slangen kunnen infrarood zien, bijen ultraviolet. Wij zien met onze ogen een beperkt deel van het spectrum, maar met satellieten kunnen we dat heel breed maken. Door lichtgolflengtes te meten in gewassen kunnen we ziektes opsporen. Ook kunnen we vochtigheid in de grond vanuit de ruimte meten of de lucht analyseren, zodat we weten wat er inzit. Doordat de satellieten alle frequenties afgaan is exact te bepalen om hoeveel stikstof- of zwaveldioxide, methaan en ozon het gaat. Natuurlijk zijn specialisten, technici, nodig om al die gegevens te kunnen analyseren, want met de ruwe data kunnen we niet zoveel.” Allerlei bedrijven maken er hapklare brokken van, zodat de overheid, de brandweer, instituten zoals het Klimaatpanel, universiteiten of bedrijven die kunnen gebruiken.

“Veel verschillende bedrijven gebruiken die geanalyseerde data om dingen te creëren, dus producten te maken en toe te passen. Daarvoor is hele goede apparatuur nodig. Nederland maakt uitstekende sensoren, bijvoorbeeld om de verschillende golflengtes te meten.” Het TROPOspheric Monitoring Instrument (Tropomi) is een zeer nauwkeurig Nederlands wetenschappelijk onderzoeksinstrument dat op 13 oktober 2017 in een baan om de aarde is gebracht aan boord van de satelliet Sentinel-5 Precursor van de Europese Ruimtevaartorganisatie, in het kader van het Copernicus-programma van de Europese Commissie.

“Dit meetinstrument, een samenwerking tussen TNO, KNMI, Stichting Ruimteonderzoek Nederland en de overheid, kan de luchtvervuiling op de hele planeet heel goed in kaart brengen. Er zijn ook satellieten die met radar meten en verzakkingen en verschuivingen op millimeterniveau kunnen opsporen. Daarmee houden we bijvoorbeeld onze dijken in de gaten. Voor de veiligheid van ons land is dat nodig. Zonder die satellieten is er een probleem. Dan kunnen we heel veel niet meer.”

Bedrijven als SpaceX van Elon Musk lanceren duizenden, vaak kleine satellieten. Kunnen die elkaar niet in de weg zitten of zelfs botsen? André: “Dat is een keerzijde die ontstaat als je heel veel van iets hebt. De voordelen moeten we goed afwegen tegen de nadelen. Mensen moeten verantwoordelijkheid tonen dat als ze iets in de ruimte brengen, ze het ook weer moeten terughalen als het niet meer werkt. Ze moeten ook goed met anderen afspreken wat ze in de ruimte brengen om baanconflicten uit te sluiten. Organisaties als de ESA hebben een eigen Clean Space Office, om in elk geval hun eigen ruimterommel op te ruimen. In Wenen zit het Office for Outer Space Affairs van de Verenigde Naties. Dat bekijkt wie verantwoordelijk is en probeert oplossingen te vinden voordat eventuele botsingen plaatsvinden. Er bestaat angst voor het zogenoemde Kesslersyndroom, waarbij één botsing zoveel extra botsinkjes veroorzaakt dat we niet meer zonder groot risico naar de ruimte kunnen.”

De wetten van Einstein

De meeste communicatiesatellieten hangen in geostationaire baan. Dat is op 36.000 kilometer hoogte, want in die baan bewegen ze met dezelfde snelheid als het aardoppervlak en hangen ze voor het gevoel altijd boven ons op dezelfde plek. “Dat was trouwens een idee van sciencefictionschrijver Arthur C. Clarke, die bekend is van de film ‘2001: A Space Odyssey’. Hij dacht: als we satellieten daar neerhangen, heb je een enorme antenne. Dat is het natuurlijk ook en daarmee kunnen we dagelijks naar heel veel zenders kijken en van veel streamingdiensten zoals Netflix en Videoland gebruikmaken.” Een glimlach verschijnt op Andrés gezicht als hij zegt: “We stoppen in navigatiesatellieten zelfs de wetten van Albert Einstein. Hij heeft uitgerekend dat tijd relatief is. Dat heeft te maken met snelheid. Als die heel hoog is gaat de tijd langzamer. En dat gebruiken we. Als jij iets op je schermpje ziet is rekening gehouden met die tijdverschuiving. Mensen denken dat ze niks van Einsteins wetten en theorieën begrijpen, maar ze gebruiken ze dagelijks.”

Terug naar de jaren zestig?

Wanneer je een week zonder ruimtevaart zou leven, hoe zou die er dan uitzien? Als in de jaren vijftig of zestig? André: “Niet helemaal, er zijn GSM-masten, maar contact met het buitenland gaat net als toen via grote kabels op de oceaanbodem. Zoals gezegd kan navigeren via satellieten niet meer en moet je op de borden letten of het oude Shell stratenboek tevoorschijn toveren. Ook cd’s, dvd’s en videobanden kunnen weer uit de kast als je films wilt kijken en moeten de tv-zenders weer via de ether gaan uitzenden en worden ontvangen met antennes op het dak. Kortom: alles wat nu via satellieten gaat moet weer op de oude manier en dat wordt een probleem.

We kunnen bijvoorbeeld nog wel meten hoeveel stikstof ergens neerdaalt, maar alleen met meetpalen van het RIVM. Heel lokaal en op een bepaalde hoogte. Veel minder nauwkeurig dus. Die satellieten kunnen veel gedetailleerdere informatie leveren voor de hele planeet.” Was het leven slechter in de jaren zestig, toen satellieten het leven nog niet beheersten? “Dat wil ik niet zeggen. Toen leefden we ook en vroeger had je niet eens een dvd-speler of videocassette, dat kwam vanaf de jaren ’80 allemaal pas. Het leven was simpeler, rustiger en je kon alleen met een vaste telefoon bellen, maar toen waren er weer andere problemen.”

Storing door zonne-uitbarsting

Er zijn veel verschillende vormen van satellieten: navigatie-, communicatie-, weer- en aardobservatiesatellieten, waar ik ook spionagesatellieten onder schik, en het ruimtestation. Dan zijn er nog ruimtetelescopen, die juist naar buiten kijken. Als dat allemaal wegvalt door een grote storing, waarop kunnen we dan terugvallen? “Theoretisch kunnen we een communicatieprobleem met satellieten krijgen bij een grote uitbarsting van de zon, waarbij veel geladen deeltjes richting de aarde komen.” In de praktijk zal dat niet zo snel voorkomen.

“Ruimteschepen die rond de zon draaien of tussen de zon en de aarde in hangen kunnen zo’n uitbarsting zelfs zien aankomen. Dan kunnen we satellieten in een veilige stand zetten, waardoor ze minder gevoelig zijn voor straling. Dat geldt ook voor in het internationale ruimtestation ISS, dat in feite ook een satelliet is die om de aarde draait en informatie geeft over alle experimenten die we boven doen. Zonder satellieten en ISS zouden we een heleboel onderzoeken niet kunnen uitvoeren die te maken hebben met gewichtloosheid. De zwaartekracht kun je niet uitzetten. Dat betekent dat we minder wetenschappelijke kennis zouden hebben. Ten slotte is het ruimtestation een mooi voorbeeld van internationale samenwerking in een wereld waarin dat niet vanzelfsprekend is.

“Het ISS is het grootste technologische project dat er is en landen die vroeger met elkaar vochten werken daar samen. Heel mooi om te laten zien dat samenwerking veel nuttiger is voor de mensheid dan een oorlog starten. Er zijn nog meer van die projecten, zoals CERN, de deeltjesversneller, en nu ITER, het grote project om kernfusie onder de knie te krijgen.”

Bron: ACADEMY® Magazine 2024