Alleen al in de afgelopen week hebben we twee afzonderlijke incidenten gezien waarbij ruimteschroot op onverwachte plaatsen terug naar de aarde raasde.

Op zaterdag was er de ongecontroleerde terugkeer van een Chinese Long March 5B-raket boven Maleisië. Gisteren berichtten verkooppunten over enkele ruimtevaartuigonderdelen die in het regionale New South Wales zijn opgedoken - nu bevestigd dat ze afkomstig zijn van een SpaceX Crew-1-missie.

Naarmate de ruimtevaartindustrie groeit, is het veilig om te zeggen dat dergelijke incidenten alleen maar frequenter zullen worden - en dat ze een risico kunnen vormen. Maar hoeveel risico precies?

Brokken metaal razen naar ons toe

Ruimtepuin verwijst naar de overgebleven componenten van een ruimtesysteem die niet langer nodig zijn. Het kan een satelliet zijn die het einde van zijn levensduur heeft bereikt (zoals het internationale ruimtestation ISS), of delen van een raketsysteem die hun doel hebben bereikt en worden weggegooid.

Tot op heden heeft China drie Long March 5B-raketten gelanceerd, en elk is opzettelijk in een ongecontroleerde baan rond de aarde gelaten. Dit betekent dat er geen manier was om te weten waar ze zouden landen.

Wat betreft het SpaceX-afval dat in de Snowy Mountains wordt gevonden, brengt SpaceX zijn raketonderdelen op een gecontroleerde manier uit zijn baan en ontwerpt andere componenten om te verbranden bij terugkeer in de atmosfeer van de aarde. Maar zoals je aan het laatste nieuws kunt zien, gaan deze dingen niet altijd volgens plan.

Dus hoe gevaarlijk is ruimtepuin eigenlijk?

Nou, voor zover we weten is er maar één persoon ooit door geraakt. Lottie Williams, een inwoner van Tulsa, Oklahoma, werd in 1997 getroffen door een stuk. Het was ongeveer zo groot als haar hand en zou afkomstig zijn van een Delta II-raket. Ze pakte het op, nam het mee naar huis en meldde het de volgende dag aan de autoriteiten.

Met steeds meer objecten die de ruimte in gaan en weer naar beneden komen, neemt de kans echter toe dat iemand of iets wordt geraakt. Dit geldt vooral voor grote, ongecontroleerde objecten zoals de Long March 5B.

Van de drie keer dat dit raketmodel is gelanceerd:

• de eerste kwam opnieuw binnen op 11 mei 2020, met onderdelen die op een Afrikaans dorp landden
• de tweede keerde terug op 9 mei 2021, in de buurt van de Malediven
• de derde keerde zaterdag opnieuw boven Indonesië en Maleisië, waarbij puin rond deze eilanden landde.

Dus moet ik me zorgen maken?

Er zijn veel verschillende schattingen van de kans dat ruimtepuin iemand raakt, maar de meeste liggen in het bereik van één op 10.000. Dit is de kans dat iemand geraakt wordt, waar ook ter wereld. De kans dat een bepaalde persoon wordt geraakt (zoals jij of ik) is echter in de orde van één op een biljoen.

Er zijn verschillende factoren achter deze schattingen, maar laten we ons voorlopig op één belangrijke concentreren. De afbeelding hieronder toont het baanpad dat de recente Long March 5B-Y3-raket gedurende zijn laatste 24 uur heeft gevolgd (verschillende objecten nemen verschillende baanpaden), evenals de in rood gemarkeerde terugkeerlocatie.

Zoals je kunt zien, draait de raket een aanzienlijke tijd boven het land.

Met name in deze banen brengt het voertuig ongeveer 20% van zijn tijd over land door. Een brede schatting vertelt ons dat 20% van het land bewoond is, wat betekent dat er een kans van 4% is dat de Long March 5B terugkeert boven een bewoond gebied.

Dit lijkt misschien vrij hoog. Maar als je bedenkt hoeveel "bewoond land" daadwerkelijk door mensen wordt bedekt, wordt de kans op letsel of overlijden aanzienlijk kleiner.

De kans op materiële schade is daarentegen groter. Het kan oplopen tot 1% voor een bepaalde terugkeer van de Lange Mars 5B.

Ook zal het algehele risico van ruimteschroot toenemen naarmate het aantal objecten dat wordt gelanceerd en opnieuw de atmosfeer binnenkomt, toeneemt. De huidige plannen van bedrijven en ruimtevaartorganisaties over de hele wereld omvatten veel, veel meer lanceringen.

Het Chinese ruimtestation Tiangong moet eind dit jaar klaar zijn. En Zuid-Korea werd onlangs het zevende land dat een satellietlading van meer dan een ton lanceerde, met plannen om zijn ruimtevaartsector uit te breiden (samen met Japan, Rusland, India en de Verenigde Arabische Emiraten).

Het is zeer waarschijnlijk dat de kans om geraakt te worden alleen maar zal toenemen (maar zal hopelijk erg klein blijven).

Hoe kunnen we ons voorbereiden?

Er komen twee vragen bij me op:

1. kunnen we de terugkeer van puin voorspellen?
2. wat kunnen we doen om het risico te verminderen?

Laten we beginnen met voorspellingen. Het kan een enorme uitdaging zijn om te voorspellen waar een object in een ongecontroleerde baan de atmosfeer van de aarde zal binnenkomen. De algemene vuistregel is dat de onzekerheid van de geschatte terugkeertijd tussen 10% en 20% van de resterende omlooptijd zal zijn.

Dit betekent dat een object met een voorspelde terugkeertijd van tien uur een onzekerheidsmarge heeft van ongeveer een uur. Dus als een object elke 60-90 minuten in een baan om de aarde draait, kan het vrijwel overal binnenkomen.

Het verbeteren van deze onzekerheidsmarge is een grote uitdaging en vereist veel onderzoek. Zelfs dan is het onwaarschijnlijk dat we de terugkeerlocatie van een object nauwkeuriger kunnen voorspellen dan binnen een bereik van 1000 km.

Manieren om risico's te verminderen

Het verminderen van risico's is een uitdaging, maar er zijn een aantal opties.

Ten eerste moeten alle objecten die in een baan om de aarde worden gelanceerd een plan hebben om veilig naar een onbewoond gebied te gaan. Dit is meestal de SPOUA (South Pacific Ocean Uninhabited Area), ook wel bekend als de 'ruimtevaartuigbegraafplaats'.

Er is ook de mogelijkheid om componenten zorgvuldig te ontwerpen, zodat ze volledig desintegreren bij terugkeer. Als alles verbrandt wanneer het de bovenste atmosfeer raakt, is er geen significant risico meer.

Er zijn al enkele richtlijnen die het risico op ruimteschroot minimaliseren, zoals de richtlijnen van de Verenigde Naties voor de duurzaamheid op lange termijn van activiteiten in de ruimte, maar de mechanismen hiervoor zijn niet gespecificeerd.

Bovendien, hoe zijn deze richtlijnen internationaal van toepassing en wie kan ze handhaven? Dergelijke vragen blijven onbeantwoord.

Kortom, moet u zich zorgen maken dat u wordt geraakt door ruimtepuin? Voor nu, nee. Is verder onderzoek naar ruimtepuin belangrijk voor de toekomst? Absoluut. + Verder verkennen

Ongecontroleerd puin van Chinese ruimteraket zou zaterdag zo snel mogelijk terug naar de aarde kunnen crashen

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