De afgedankte 'upper stage' van een bijna tien jaar geleden gelanceerde raket is onlangs in stukken uiteengevallen.

"Een spoor van puin achterlatend, dit fragmentatie-evenement biedt ruimteafvalexperts een zeldzame kans om hun begrip van zulke enorm belangrijke processen te testen, " legt Tim Flohrer uit, ESA's Senior Space Debris Monitoring Expert.

Fragmentatiegebeurtenissen zoals deze - breuken of botsingen - zijn de belangrijkste bron van puinobjecten in de ruimte in het bereik van enkele millimeters tot tientallen centimeters. Reizen met enorme snelheden, deze stukjes technologisch afval vormen een bedreiging voor cruciale ruimte-infrastructuur, zoals satellieten die weer- en navigatiediensten leveren, en zelfs astronauten op het ISS.

Een opmerkelijke video, gemaakt door de Deimos Sky Survey in Spanje, toont de stroom van nieuw gemaakte puinobjecten terwijl ze door de lucht razen.

In het filmpje, een aantal kleine puntachtige fragmenten zijn horizontaal over het frame te zien. Terwijl het observatorium met de puinobjecten meebeweegt, de achtergrondsterren worden gezien als witte strepen.

Het overgebleven stuk is duidelijk zichtbaar als het grootste en helderste punt in het midden van ongeveer 40-60 kleinere stukken, veel groter dan 30 cm, en is terug te voeren op de bovenste trap van een raket die in september 2009 werd gelanceerd.

Oorspronkelijk een Atlas V Centaur boventrap, dit vrij grote, bijna cilindrische object zou ongeveer 12,5 meter lang en drie meter in diameter zijn geweest, met een massa van meer dan twee ton.

Gezien de internationale code 2009-047B, dit raketoverblijfsel vloog al iets minder dan tien jaar in een excentrische baan rond onze planeet - tot 34.700 km van de aarde geslingerd op het verste punt in zijn baan en slechts 6675 km op het dichtstbijzijnde punt.

Om een ​​nog onbekende reden het raketlichaam is ergens tussen 23 en 25 maart gefragmenteerd.

Een internationale inspanning

Tijdens een bijeenkomst van de International Academy of Astronautics (IAA) op 26 maart, ESA's ruimteafvalteam ontmoette hun tegenhangers uit Rusland, die de internationale gemeenschap op de hoogte bracht van fragmenten die in een baan in de lucht waren gedetecteerd.

Slechts enkele uren later, het Zimmerwald-observatorium in Zwitserland heeft onmiddellijke waarnemingen gepland van de wolk van fragmenten, en tegen 26 maart had de eerste views verworven.

De animatie hierboven toont de eerste serie opnamen gemaakt door de 0,8 meter telescoop, ZimMAIN, die de puinwolk volgde. Het onthult verschillende kleine puntjes, elk een fragment groter dan enkele tientallen centimeters, met achtergrondsterren die weer verschijnen als lange strepen.

Niet lang daarna, de Deimos Sky Survey volgde met observaties van het evenement van 26-28 maart (hoofdanimatie in dit artikel), met behulp van de "Antsy' optische sensor in Spanje, die is aangepast voor het volgen van objecten in een lage baan om de aarde.

Terwijl Zimmerwald de cloud blijft observeren in nauwe samenwerking met Russische en ESA-experts, ESA's eigen 1-meter telescoop op het optische grondstation op Tenerife, Spanje, heeft zich aangesloten bij de observatiecampagne, het detecteren van een groot aantal fragmenten tot 10-20 cm groot.

De puinhoop modelleren

ESA houdt dit soort evenementen in de gaten en werkt de internationale gemeenschap voortdurend bij via haar openbare database, onderzoekers in staat stellen patronen te vinden en mitigatiestrategieën te bedenken voor ruimtevaartuigen in allerlei vormen, maten en banen. De database stelt operators van satellieten en ruimtevaartuigen ook in staat om het veranderende risico voor hun missies van specifieke fragmentatiegebeurtenissen te bepalen.

Eenmaal gedetecteerd en waargenomen, gebeurtenissen zoals deze worden in 'ruimtepuin-omgevingsmodellen' " waardoor teams de fragmentatie van echt puin kunnen vergelijken met voorspellingen - een zeldzame maar cruciale kans om modellen waar nodig te valideren of te verbeteren.

Door modellen van de ruimtepuinomgeving te ontwikkelen, kan ESA ruimtevaartuigen ontwerpen die bestand zijn tegen schokken van kleine objecten, en ontwerpsystemen om botsingen te voorkomen. Deze modellen zijn de basis voor het voorspellen van niet alleen het heden, maar onze toekomstige ruimtepuinomgeving, die essentieel is voor het ontwikkelen van efficiënte richtlijnen voor de beperking van ruimteschroot.

Internationale samenwerking is essentieel om data en modellen uit te wisselen, die plaatsvindt via een technische instantie genaamd de Inter-Agency Space Debris Coordination Committee, die alle grote Europese en internationale ruimteagentschappen omvat.

"Zoals dit voorbeeld laat zien, internationale samenwerking is essentieel als we snel willen reageren op gebeurtenissen die puin veroorzaken, " concludeert Holger Krag, Hoofd van ESA's Space Safety Office.

"Dit soort incidenten zijn zeldzaam, dus om zulke rijke observaties en gegevens van over de hele wereld te hebben, is een unieke kans om de door de mens gemaakte omgeving rond de aarde beter te begrijpen, waarin onze satellieten hun leven leiden."