In recente jaren, satellieten zijn kleiner geworden, goedkoper, en gemakkelijker te maken met commerciële kant-en-klare onderdelen. Sommige wegen zelfs maar één gram. Dit betekent dat meer mensen het zich kunnen veroorloven om ze in een baan om de aarde te sturen. Nutsvoorzieningen, satellietoperators zijn begonnen met het lanceren van megaconstellaties - groepen van honderden of zelfs duizenden kleine satellieten die samenwerken - in een baan rond de aarde.

In plaats van één grote satelliet, groepen kleine satellieten kunnen in één keer de hele planeet bestrijken. Civiel, militaire en particuliere operators gebruiken in toenemende mate constellaties om een ​​wereldwijde en continue dekking van de aarde te creëren. Sterrenbeelden kunnen verschillende functies bieden, inclusief klimaatmonitoring, rampenbeheer of digitale connectiviteit, zoals satelliet breedband.

Maar om met kleine satellieten de hele planeet te kunnen bestrijken, zijn er veel nodig. Daar bovenop, ze moeten dicht bij het aardoppervlak cirkelen om onderbreking van de dekking en communicatievertragingen te verminderen. Dit betekent dat ze een toch al druk gebied in de ruimte innemen dat een lage baan om de aarde wordt genoemd, de ruimte 100 tot 2, 000 km boven het aardoppervlak.

Er zijn veel problemen verbonden aan het introduceren van zoveel satellieten in een baan om de aarde, van de gevaren van ruimteafval tot het belemmeren van ons zicht op de nachtelijke hemel. Maar de verschuiving naar mega-constellaties is ook een uitdaging voor het mondiale ruimtevaartbestuur.

Er zijn er bijna 3, 000 actieve satellieten in een baan rond de aarde vandaag, en dit zal de komende jaren naar de hemel vliegen. De Europese Commissie, bijvoorbeeld, heeft onlangs plannen aangekondigd om duizenden satellieten in een baan rond de aarde te lanceren, toe te voegen aan een groeiende lijst van geplande lanceringen van mega-constellaties.

Terwijl bedrijven en overheden over de hele wereld doorgaan met het nastreven van megaconstellaties, het is van cruciaal belang dat het governancekader de toename van de activiteit kan ondersteunen. Er zijn een aantal belangrijke problemen waarmee rekening moet worden gehouden.

1. Definitie

Satellieten worden op nationaal niveau gereguleerd en door middel van licenties, geleid door de principes van het Outer Space Treaty van 1967. Hoewel de termen constellatie of megaconstellatie niet in het verdrag voorkomen, ze worden beschouwd als ruimtevoorwerpen, net als alle andere satellieten.

Aangezien procedures en voorschriften van land tot land verschillen, de uitdaging is hoe megaconstellaties te besturen zonder juridische fragmentatie te creëren. Het is absoluut noodzakelijk dat het onderwerp op internationaal niveau wordt besproken.

Maar momenteel, er is geen wettelijk bindende definitie voor een satellietconstellatie, noch voor de nieuwere term mega-constellatie. Hoeveel satellieten precies een mega-constellatie vormen, is niet bekend, en elk land zou de term als iets anders kunnen beschouwen. Duidelijkheid op internationaal niveau zou de weg kunnen banen voor het creëren van richtlijnen specifiek voor mega-opstellingen, die het veilige en duurzame gebruik van een lage baan om de aarde kunnen helpen.

2. Congestie

De meeste satellieten in een lage baan om de aarde opereren tussen 600 en 800 km boven zeeniveau. Dit wordt beschouwd als een overbelast gebied, omdat er al veel satellieten zijn. Kleine satellieten hebben een kortere levensduur dan de grotere satellieten, die doorgaans boven een lage baan om de aarde draaien.

Echter, het kan nog tot ongeveer 150 jaar duren voordat satellieten zijn verwijderd, door opnieuw in de atmosfeer te komen en te verbranden, als ze ongeveer 750 km boven zeeniveau zijn. Sommige worden doelbewust verwijderd, door gecontroleerde terugkeer, en andere zijn ontworpen om op een ongecontroleerde manier te vallen. Satelliet- en megaconstellatie-exploitanten moeten manieren overwegen om het afval dat door deze satellieten wordt veroorzaakt, buiten de gebruikelijke procedure te verminderen, om een ​​duurzaam gebruik van een lage baan om de aarde te behouden.

Gezien het aantal toekomstige mega-constellaties dat momenteel gepland is, de ruimte rond de aarde die een lage baan om de aarde wordt genoemd, zou gemakkelijk een beperkte hulpbron kunnen worden.

3. Radiospectrum

Dit geldt niet alleen als het gaat om de fysieke ruimte, maar ook radiogebruik. Communiceren, satellieten gebruiken het radiospectrum. Met de toename van mega-constellaties, het gevaar bestaat dat operators radiofrequenties "opslaan", ze op te slaan voordat ze ze echt nodig hebben.

Om dit te voorkomen, een gespecialiseerd agentschap van de Verenigde Naties voor het gebruik van het radiospectrum per satelliet heeft onlangs zijn regelgevingskader bijgewerkt, het probleem afzonderlijk van andere ruimteregelingen te behandelen. Mega-constellaties worden op een flexibele tijdlijn gezet, alleen gebruik kunnen maken van de frequenties die ze op dat moment nodig hebben.

4. Aanvaring vermijden en volgen

Als een lage baan om de aarde overvol raakt met satellieten en mega-constellaties, het vermijden van botsingen wordt moeilijker. In september 2019, de European Space Agency moest de boosters op een van zijn satellieten afvuren om hem uit de buurt van een andere satelliet te krijgen, anders zouden de twee in botsing zijn gekomen.

Naarmate de baan drukker wordt, er kan behoefte zijn aan meer manoeuvres om botsingen te vermijden en betere communicatie tussen satellietoperators.

Er zijn nationale inspanningen, voornamelijk in de Verenigde Staten, voor het volgen van satellieten en manoeuvreren om botsingen te vermijden. Een systeem waarschuwt satellietoperators voor mogelijke botsingspaden en maakt waar mogelijk koerscorrecties mogelijk.

Weg vooruit

Hopelijk, mega-constellaties zullen door de lidstaten in de VN worden besproken zodra zij daartoe in staat zijn. Hoewel het werk in de commissie traag en zeer politiek kan zijn, internationale richtlijnen en nationale vergunningsprocedures moeten overwegingen toevoegen voor megaconstellaties.

De voordelen van constellaties en mega-constellaties in een lage baan om de aarde voor sociaal-economische en ecologische doeleinden zijn groot. Daarom, het lijkt waarschijnlijk dat het aantal sterrenbeelden in de nabije toekomst zal toenemen. Om ervoor te zorgen dat we problemen voorkomen, de regels en definities rond mega-opstellingen moeten duidelijk worden gemaakt, op internationale schaal.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.