Japanse ruimtelaser tegen -schroot

De Japanse satellietoperator SKY Perfect JSAT zal met een lasersatelliet ruimteschroot beschieten en verwijderen. Daarnaast zijn er plannen om LiDAR (Light Detection and Ranging)-aardobservatiediensten op te starten.

Trefwoorden: #Japan, #laser, #LIDAR, #ruimte, #schroot

Lees verder

Techniek

( Foto: © CSKY Perfect JSAT Corporation )

ENGINEERINGNET.BE - SKY Perfect JSAT zette in januari de startup Orbital Lasers op in Tokio om ruimtepuin met een laser te beschieten en te verwijderen.

Het zal ook een aardobservatiebedrijf starten om uiterst nauwkeurige gegevens over het aardoppervlak te verzamelen met behulp van LiDAR-technologie (Light Detection and Ranging).

De start-up zal zijn lasertechnologie nu verder ontwikkelen om die in 2025 op de markt te brengen en in 2029 te starten met het verwijderen van ruimteschroot.

SKY Perfect JSAT en Riken, het Instituut voor Fysisch en Chemisch Onderzoek, ontwierpen gezamenlijk de nuttige lading voor 's werelds eerste satelliet die op een actieve manier ruimteschroot zal beschieten met een laser om het in een bepaalde richting te ‘nudgen’.

De laserablatie moet het spinnen en draaien van het schroot controleren -detumbling- zodat het naar de atmosfeer van de aarde kan terugvallen waar het uiteindelijk opbrandt -ADR (Active Debri Removal).

Het jonge bedrijf ontwikkelt nu een prototype om in 2027 zijn kunnen te demonstreren. Het mikt dan op binnenlandse en buitenlandse klanten die ruimteschroot willen verwijderen.

De laser heeft het voordeel dat men zich ver kan houden van het ruimtepuin zelf, dat met snelheden van 7,5 km/seconde kan voorbijschieten.

Het laserproject zou minder moeten kosten dan systemen die het puin actief gaan ophalen. Er is geen brandstof nodig om het puin te verplaatsen.

De stuwkracht die het puin naar de atmosfeer brengt, wordt immers gegenereerd door de verdamping en ionisatie van het puinoppervlak door de laser.

ACHTERGROND
Sommigen schatten de ruimteafval op zo’n 11 miljoen kilo. Het gaat o.a. om zo’n 30.000 brokken ‘uitgeleefde’ satellieten en ruimterommel, zooi van enkele centimeter tot… veel groter. Al dat puin moet in de gaten gehouden worden want je wil er niet tegenaan vliegen met je dure satelliet.

Het US Space Surveillance Network houdt een catalogus bij van stukken groter dan 5 à 10 cm in een lage baan rond de aarde (LEO) en 30 cm tot 1 m in een geostationaire (GEO) hogere positie.

NASA schat dat er zo’n half miljoen stukjes puin van 1 tot 10 cm grootte in een baan om de aarde cirkelen. En 128 miljioen stukjes groter dan 1 millimeter. In een lage LEO-baan rond de aarde kunnen die dingen een snelheid halen van zo’n 8 km/s of bijna 30.000 km per uur. Dat kan behoorlijk pijn doen. En het gevolg is: nog meer schroot.

Het drukke ruimteverkeer zorgde ondertussen ook al voor brokken. In 2009 botsten op 776 km hoogte een Amerikaanse Iridium communicatiesatelliet met een Russische militaire Kosmos 2251.

China schoot in 2007 al eens een oude weersatelliet af met een raket. Deze FengYun-1C zorgde in één klap voor een kwart meer brokken. In 2019 deed Indië het hen na. 400 stuks extra ruimteschroot.

De voorbije veertig jaar of zo doen Russen en Amerikanen dat niet (vaak) meer. Rusland schoot midden november 2021 wel een uitgeleefde twee ton zware Kosmos-1408 stuk. In één klap waren er meer dan 1.500 stukje extra ruimtebrokken bij. En zo bewezen de groten dat ze elkaars satellieten kunnen doven als ze dat willen.

Sommige overheden delen sinds kort boetes uit aan de vervuiler. In oktober kreeg DISH van de Amerikaanse overheid -Federal Communications Commission- een 150.000 dollar te betalen omdat het zijn oude EchoStar-7 satelliet niet wist naar een nog hoger gelegen ruimtekerkhof te sturen.

ESA tekende eind 2020 een contract van €86 miljoen met de Zwitserse start-up ClearSpace SA om een stuk ruimtepuin uit zijn baan te plukken. In 2025 zal de ClearSpace 1 een 100 kg zware Vespa (Vega Secondary Payload Adapter) met zijn grijpers omarmen om dan samen in de atmosfeer te duiken en op te branden.