SpaceX van Elon Musk heeft aangekondigd dat het de komende zes maanden honderd Starlink-satellieten zal afvoeren, nadat het een ontwerpfout had ontdekt die ervoor zou kunnen zorgen dat ze mislukken. In plaats van het risico te lopen een bedreiging te vormen voor andere ruimtevaartuigen, zal SpaceX deze satellieten "uit de baan halen" om in de atmosfeer te verbranden.

Maar wetenschappers op het gebied van de atmosfeer maken zich steeds meer zorgen dat dit soort schijnbare sluikstorten door de ruimtevaartsector verdere klimaatverandering op aarde zal veroorzaken. Een team heeft onlangs, en onverwacht, potentiële ozonafbrekende metalen gevonden uit ruimtevaartuigen in de stratosfeer, de atmosferische laag waar de ozonlaag wordt gevormd.

De relatieve 'lage baan om de aarde', waar satellieten worden aangetroffen die de ecosystemen van de aarde in de gaten houden, raakt steeds meer overbelast; Starlink alleen al heeft meer dan 5.000 ruimtevaartuigen in een baan om de aarde. Het opruimen van puin is daarom een ​​prioriteit voor de ruimtevaartsector. Nieuw gelanceerde ruimtevaartuigen moeten ook binnen 25 jaar uit de baan worden verwijderd (de VS hebben onlangs een strengere vijfjaarsregel ingevoerd), hetzij door zich omhoog te bewegen naar een zogenaamde ‘kerkhofbaan’, hetzij omlaag in de atmosfeer van de aarde.

Satellieten in een lagere baan zijn meestal ontworpen om de resterende brandstof en de aantrekkingskracht van de zwaartekracht van de aarde te gebruiken om opnieuw de atmosfeer binnen te dringen. Bij een gecontroleerde terugkeer komt het ruimtevaartuig op een vooraf ingesteld tijdstip de atmosfeer binnen om te landen in het meest afgelegen deel van de Stille Oceaan bij Point Nemo (ook wel de ruimtevaartuigbegraafplaats genoemd). Bij een ongecontroleerde terugkeer worden ruimtevaartuigen achtergelaten om een ​​"natuurlijke ondergang" te volgen en op te branden in de atmosfeer.

NASA en de European Space Agency promoten deze vorm van verwijdering als onderdeel van een ontwerpfilosofie die "design for demise" wordt genoemd. Het is een ecologische uitdaging om een ​​satelliet te bouwen, te lanceren en te exploiteren die robuust genoeg is om te functioneren in de vijandige ruimte, maar die ook gemakkelijk kan uiteenvallen en verbranden bij terugkeer, om te voorkomen dat gevaarlijk puin het aardoppervlak bereikt. Er wordt nog aan gewerkt.

Satellietexploitanten moeten bewijzen dat hun ontwerp- en re-entryplannen een laag aantal 'menselijke treffers' hebben voordat ze een licentie krijgen. Maar er bestaat beperkte bezorgdheid over de impact op de bovenste atmosfeer van de aarde tijdens de herintredingsfase. Dit is geen vergissing.

Aanvankelijk beschouwden noch de ruimtevaartsector, noch de astrofysica-gemeenschap het verbranden van satellieten bij terugkeer als een ernstige bedreiging voor het milieu – tenminste voor de atmosfeer. Het aantal vrijkomende deeltjes van ruimtevaartuigen is immers klein vergeleken met de 440 ton meteoroïden die dagelijks de atmosfeer binnendringen, samen met vulkanische as en door de mens veroorzaakte vervuiling door industriële processen op aarde.

Slecht nieuws voor de ozonlaag?

Reageren atmosferische klimaatwetenschappers dus overdreven op de aanwezigheid van ruimtevaartuigdeeltjes in de atmosfeer? Hun zorgen zijn gebaseerd op veertig jaar onderzoek naar de oorzaak van de ozongaten boven de zuid- en noordpool, die voor het eerst algemeen werden waargenomen in de jaren tachtig.

Tegenwoordig weten ze nu dat ozonverlies wordt veroorzaakt door door de mens gemaakte industriële gassen, die zich combineren met natuurlijke polaire stratosferische wolken en parelmoerwolken op zeer grote hoogte. De oppervlakken van deze etherische wolken fungeren als katalysatoren en veranderen goedaardige chemicaliën in actievere vormen die ozon snel kunnen vernietigen.

Dan Cziczo is atmosferisch wetenschapper aan de Purdue University in de VS, en co-auteur van de recente studie waarin ozonafbrekende stoffen in de stratosfeer werden aangetroffen. Hij legt mij uit dat de vraag is of de nieuwe deeltjes uit ruimtevaartuigen zullen bijdragen aan de vorming van deze wolken en tot ozonverlies zullen leiden in een tijd waarin de atmosfeer van de aarde zich net begint te herstellen.

Van groter belang voor atmosferische wetenschappers zoals Cziczo is dat slechts een paar nieuwe deeltjes meer van dit soort poolwolken zouden kunnen creëren – niet alleen in de hogere atmosfeer, maar ook in de lagere atmosfeer, waar cirruswolken ontstaan. Cirruswolken zijn de dunne, piekerige ijswolken die je hoog in de lucht, boven de zes kilometer, kunt zien. Ze hebben de neiging om de warmte van de zon door te laten, maar houden deze vervolgens vast als ze naar buiten komen, dus in theorie zouden meer cirruswolken voor extra opwarming van de aarde kunnen zorgen, bovenop wat we al zien aan broeikasgassen. Maar dit is onzeker en wordt nog onderzocht.

Cziczo legt ook uit dat we uit anekdotisch bewijsmateriaal weten dat de wolken op grote hoogte boven de polen aan het veranderen zijn, maar we weten nog niet wat deze verandering veroorzaakt. Zijn het natuurlijke deeltjes zoals meteoroïden of vulkanisch puin, of onnatuurlijke deeltjes van ruimtevaartuigen? Dit is wat we moeten weten.

Bezorgd, maar niet zeker

Dus hoe beantwoorden we deze vraag? We hebben wat onderzoek van atmosferische wetenschappers, bouwers van ruimtevaartuigen en astrofysici, maar het is niet rigoureus of doelgericht genoeg om weloverwogen beslissingen te nemen over welke richting we moeten inslaan. Sommige astrofysici beweren dat deeltjes van aluminiumoxide (aluminiumoxide) uit ruimtevaartuigen chemische reacties in de atmosfeer zullen veroorzaken die waarschijnlijk tot vernietiging van de ozonlaag zullen leiden.

Atmosferische wetenschappers die dit onderwerp in detail bestuderen, hebben deze sprong niet gemaakt omdat er niet genoeg wetenschappelijk bewijs is. We weten dat deeltjes van ruimtevaartuigen zich in de stratosfeer bevinden. Maar wat dit betekent voor de ozonlaag of het klimaat is nog onbekend.

Het is verleidelijk om onderzoeksresultaten te overdrijven om meer steun te verwerven. Maar dit is de weg naar de onderzoekhel – en ontkenners zullen slechte bevindingen op een later tijdstip gebruiken om het onderzoek in diskrediet te brengen. Wij willen ook geen gebruik maken van populistische meningen. Maar we hebben ook geleerd dat als we wachten tot er onbetwistbaar bewijs beschikbaar is, het misschien te laat is, zoals bij het verlies van ozon. Het is een voortdurend dilemma.

Aangeboden door The Conversation

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