‘Poederwolk als oplossing voor ruimteafval’

Share Button

Ruimteafval blijft de gemoederen bezig houden. Met een nieuw plan moet wolfraampoeder korte metten maken met rondvliegende brokken ruimtepuin. Absoluut foolproof, zeggen de bedenkers. Hebben we nu eindelijk DE oplossing of halen we ons hier zelf veel ellende op de hals?

Kan wolfraamstof worden gebruikt als middel om een omloopbaan schoon te vegen?

Kan wolfraamstof worden gebruikt om de ruimte om de aarde schoon te vegen?

Ruimteafval
Het probleem van ruimteafval is zeer ernstig. Vooral in lage omloopbanen rond de duizend kilometer boven het aardoppervlak wordt de aarde omringd door kleine brokstukken die met kilometers per seconde om de aarde razen. Deze bewegen sneller dan een kogel en zelfs een klein brokje ruimtepuin heeft dus al verwoestende gevolgen op satellieten of ruimteschepen. Negentienduizend brokstukken zijn groter dan tien centimeter. Het aantal kleinere brokstukken is vele maken meer. Het nachtmerriescenario is de Kessler kettingreactie. Hierbij ontstaan er door diverse botsingen steeds meer brokken, die ook weer vaker met elkaar botsen tot de hele omloopbaan veranderd is in een schietbaan, die ons wellicht op aarde op zal sluiten. Al eerder beschreef Visionair een idee waarbij brokken ruimtepuin met behulp van lasers worden afgeremd.Probleem hierbij is dat dit voor kleinere brokken (waar er vele malen  meer van zijn) niet praktisch is.

Wolfraamstof
Het plan van Gurudas Ganguli van het Amerikaanse Naval Lab is even simpel als controversieel. Strooi  twintig ton wolfraampoeder, bestaande uitkorreltjes van dertig micrometer (minder dan een dertigste millimeter) groot uit op een hoogte van elfhonderd kilometer. Wolfraam is een zeer massadicht metaal met een extreem hoog smeltpunt. De gloeidraden in een gloeilamp zijn gemaakt van wolfraam. In het luchtledig blijft ook stof met kilometers per seconde voortrazen. Dit poeder zal zich verspreiden tot een dunne schil van extreem snel bewegende metaaldeeltjes die zich over de hele aarde zal uitbreiden. Elke keer als een poederdeeltje in aanraking komt met een kleiner brok ruimtepuin, vermindert dit de bewegingsenergie en dus de baansnelheid waarmee het ruimtepuin rondtolt. Het gevolg: het komt in een lagere baan om de aarde te hangen. Onder de negenhonderd kilometer is er geen luchtledig meer, maar zijn er zeer zwakke sporen van een dampkring: de exosfeer. Komen de stofdeeltjes (of het ruimtepuin) op deze hoogte of hieronder, dan remmen botsingen met luchtmoleculen de deeltjes snel af, waardoor ze snel naar beneden vallen.

Door diverse processen (onderlinge botsingen en botsingen met moleculen, interacties met fotonen en magnetisch veld van de aarde) verliest ook het wolfraamstof steeds meer hoogte. Naar schattingen van Ganguli zal na vijfendertig jaar deze  ‘kosmische sneeuwruimer’, zoals Ganguli het aanduidt, in vijfendertig jaar de baan schoon hebben geveegd.  In theorie, althans.

Satellieten worden gezandstraald
Ook satellieten die op een hoogte van elfhonderd kilometer of lager ronddraaien, zullen uiteraard worden getroffen. Gevoelige onderdelen als zonnepanelen worden letterlijk gezandstraald.  Ganguli denkt echter dat deze kunnen worden “gehard” tegen dit effect. Zo kan je denken aan een dunne stroperige laag waarin de deeltjes worden afgeremd. Een meter of twee water is bijvoorbeeld al voldoende om een kogel sterk af te remmen. Voor een klein deeltje met een in verhouding vele malen grotere hydrodynamische weerstand is deze diepte veel kleiner: enkele millimeters wellicht.

Een vervelender probleem is dat de wolk zich ook naar boven uit zal breiden. Bij sommige botsingen zal een deeltje extra energie krijgen en daardoor in een hogere baan om de aarde komen. Op deze hoogte is er nauwelijks meer een remmende invloed en zal het vele eeuwen duren voor het stof door natuurlijke processen is opgeruimd. Ook radioastronomen zullen uiteraard niet juichen over dit idee. Op dit moment is metaalpoeder namelijk al een geliefd middel om radar te storen…

Bronnen
Arxiv Blog
ArXiv

Share Button

Germen

Hoofdredacteur en analist (Visionair.nl) Expertise: biologische productiesystemen (master), natuurkunde (gedeeltelijek bachelor), informatica

Dit vind je misschien ook interessant:

3 reacties

  1. its me schreef:

    look we got ourselves a new moon!

  2. its me schreef:

    and a bright burning one when it comes to it too!!

    http://www.youtube.com/watch?v=W1UbXriii_Y

  3. renevers schreef:

    Hmm… geef me toch maar een laserkanon, ook die kleine deeltjes kun je laseren en in een excentrische baan schieten door eenzijdige ablatie. Als je die centimeter deeltjes maar kwijt bent, die kunnen dodelijk zijn, de mm deeltjes zijn vooral alleen maar lastig.
    Ook collector robots in de ruimte lijken me mogelijk, deze moeten met een radar,storende afval deeltjes in een bepaalde baan opsporen en er achterna gaan en inslikken of de positie doorgeven aan andere robots als die in een gunstiger baanpositie zijn. Een groot aantal van deze schoonmaak robots moet de gezamenlijke smeerboel aanpakken. Ondertussen zouden die robots ook andere taken kunnen doen zoals aardobservatie of communicatie. Ze kunnen van energie voorzien worden van een ruimte tankerrobot. Een robot zou 100 kg kunnen wegen waardoor een grote raket er een 50 tal per keer zou kunnen meenemen(5000 kg- Ariane geostationair)

Geef een reactie

Advertisment ad adsense adlogger