Al langer maken overheden zich zorgen over de ongeremde groei van het ruimtepuin rond de aarde. Er zijn al verschillende initiatieven genomen om daar daadwerkelijk mee te beginnen. Kennelijk zijn die geen succes geworden, want nu willen onderzoekers van, binnen het EU-project ALBATOR, nieuwe puinruimers ontwikkelen waarbij ionenbundels de brokstukken zouden moeten verwijderen en parkeren in een ‘kerkhofbaan’.
Ruimtepuin wordt een steeds groter probleem voor satellieten en raketlanceringen. Het aantal puinfragmenten in de ruimte neemt voortdurend toe. Volgens schattingen zouden er meer dan 36 000 objecten groter dan 10 cm en meer dan 130 miljoen stukjes kleiner dan 1 cm zijn rond de aarde zweven.
Daarom worden wereldwijd verschillende methoden voor het verwijderen van puin onderzocht – van contactgebaseerde systemen tot contactloze benaderingen. Contactoplossingen worden als bijzonder complex beschouwd omdat de fragmenten onvoorspelbaar bewegen en de systemen gemakkelijk beschadigd kunnen raken bij directe toegang.
In het EU-project ALBATOR werken vier partners – de Justus Liebig-universiteit in Giessen, de universidad Carlos III de Madrid (Spanje) en de bedrijven NorthStar Earth & Space (Luxemburg) en OsmosX (Frankrijk) – samen met de Universiteit van Kiel (CAU) aan een contactloze aanpak: de zogenaamde Shepherdmethode (ik=as zie alleen verwijzingen naar het verwijderen van luizen en tumoren maar zou gaan om de impulsoverdracht van de ionenbundel op het stuk puin) met ionenbundels.

Deze methode is gebaseerd op impulsoverdracht via een plasmabundel van hoogenergetische deeltjes. De bundel is niet bedoeld om het ruimtepuin te ‘vernietigen’, maar om ze te verwijderen uit de banen rond de aarde.
Doorgaans wiebelen de objecten, wat betekent dat ze ongecontroleerd roteren. Met behulp van de ionenbundel moet deze rotatie eerst worden gestopt voordat het object kan worden gevangen en weggesleept, bijvoorbeeld met een robotarm of net.
Als alternatief kan de hele manoeuvre contactloos worden uitgevoerd door het object uitsluitend met de ionenbundel voort te duwen. Het doel is om het puin ofwel gecontroleerd terug in de atmosfeer van de aarde te leiden, waar het verbrandt, ofwel over te brengen naar een zogenaamde ‘kerkhofbaan’.
In het ALBATOR-project ontwikkelen onderzoekers een nieuw plasmabundelsysteem dat nauwkeurig op ruimtepuin kan worden gericht. Naast het bouwen en optimaliseren van het systeem, creëren ze ook modellen om de plasmaontlading en de interactie van de bundel met oppervlakken te simuleren. Dit zal een zo efficiënt mogelijke stuwkrachtoverdracht naar het puin mogelijk maken.

De onderzoekers van de universiteit van Kiel (CAU) dragen hun kennis bij op het gebied van interacties tussen bundels en oppervlakken. Met behulp van een in Kiel ontwikkelde krachtsonde meten ze de impact van ionenbundels op verschillende materialen, zoals zonnepanelen, goudgecoate Kapton-folie en beschermende coatings. Daarnaast leveren gedetailleerde computersimulaties gegevens op die helpen de complexe processen beter te begrijpen. Beide benaderingen zijn opgenomen in een materialendatabank.

Verwijderen

Thomas Trottenberg, projectleider van de onderzoeksgroep Plasmatechnologie in Kiel, stelt: “Om ervoor te zorgen dat we de ruimte op de lange termijn veilig kunnen gebruiken, moeten we ruimtepuin vermijden of actief verwijderen.”

Bron: idw-online.de