Cube-Satellite: iedereen zijn eigen satellietje..!?

Zoals je weet kost het in de ruimte brengen van een satelliet, miljoenen. Ondanks de enorme vorderingen die de ruimtevaart heeft gemaakt met het bedenken van technische hoogstandjes in de ontwikkeling van satellieten, is het in de ruimte brengen van een satelliet, door middel van een draagraket, die vaak helemaal vernietigd wordt in dit proces, niet vele veranderd. De kosten van een dergelijke draagraket en het in de ruimte brengen ervan, zijn feitelijk niet veranderd. Reden temeer om tóch naar goedkopere oplossingen te zoeken.

Die is gevonden, heel slim, door in één lading van een dergelijk draagraket, meer dan één satelliet mee te nemen.. En dan spreken we niet meer over twee of meer, maar er wordt inmiddels gesproken over een lading van een paar honderd van deze satellieten, die dan natuurlijk veel kleiner dienen te zijn, dan de grote joekels, die vaak in één keer de nuttige ruimte van een draagraket innemen..

x

x

VS-luchtmacht wil met kleine satellieten,

plasmabommen tot ontploffing brengen..
X

Cube-Satellite: iedereen zijn eigen satellietje..!?
x

2016 © WantToKnow.nl/be
(vertalingen meerdere bronnen L. Smit)

x

Sinds de begindagen van de radio weten we dat radio-ontvangst ’s nachts vaak beter is als overdag. Radiozenders die overdag niet kunnen worden opgepikt kunnen ’s nachts op honderden kilometers afstand duidelijk worden gehoord. Dit is te wijten aan de verschillende lagen in de ionosfeer, vooral de laag met geladen deeltjes die op ongeveer 60 kilometer hoogte van de aarde begint. Radiogolven planten zich voort in rechte lijn, tenzij ze worden gereflecteerd of afgebogen. Omdat onze aarde bolvormig is verwijderen radiogolven zich van de aarde af.

Doordat ioniserende lagen als spiegel werken kunnen bepaalde radiogolven worden afgebogen en teruggekaatst worden naar de aarde. De meeste radiosignalen, die vanaf de grond met meer dan 70 kilometer voortgaan, zonder extra versterking, zullen door de kromming van de aarde stoppen als deze boost niet wordt gebruikt. Wanneer radiosignalen nu tussen de ionosfeer en de grond zigzaggend worden gekaatst, kunnen ze veel grotere afstanden afleggen.

De dichtheid van geladen deeltjes van de ionosfeer is ’s nachts veel hoger, waardoor het reflecterend vermogen ook groter wordt. De Amerikaanse luchtmacht werkt op basis van deze informatie aan plannen voor de verbetering van lange-afstand-radiocommunicatie, via de uitvoering van het plan om een vloot van microsatellieten te ‘plaatsen’ in de bovenste atmosfeer met ingebouwde, op commando-ontploffende plasmabommen, (HIER).

Waar kennen we deze theorie van..?
Dit is niet de eerste keer dat er aan onze ionosfeer wordt gesleuteld om radiocommunicatie en radarbereik te verbeteren. We kennen immers ‘HAARP, het ‘High Frequency Active Auroral Research Program’ (HIER) in o.a. Alaska, waar de ionosfeer met straling wordt gestimuleerd, vanuit allerlei soorten grondantennes. Het plasma wat daarmee wordt geproduceerd reflecteert radiogolven. Nu wil de Amerikaanse luchtmacht een stuk ‘efficiënter’, kleine ‘CubeSats’, kleine vierkante satellieten vol geïoniseerd gas, direct de ionosfeer inbrengen. Radiosignalen zullen zich daardoor verder kunnen voortplanten. Ook zonnewinden moeten erdoor worden afgevlakt. Zoals je weet kan hevige zonnewind leiden tot storingen in het elektriciteits- en communicatienetwerk, en ook tot uitval van bijvoorbeeld gps (HIER).

Maar natuurlijk voert het PR-verhaal in deze ontwikkeling de boventoon.

Het dieperliggende verhaal, de ‘ondertoon’ is, dat de krachten binnen en buiten de VS-luchtmacht óók wil ‘onderzoeken’ of het mogelijk is, met deze ‘CubeSats’ bijvoorbeeld de communicatie tussen vijandige satellieten te blokkeren. Daarbij spelen er minstens twee grote uitdagingen. De eerste is de ontwikkeling van een plasmagenerator die klein genoeg is om in een mini-CubeSat te passen (afmeting ca. 10 x 10 x 10 cm). Dan is er nog het probleem van de controle over hoe plasma zich zal verspreiden in de ionosfeer, zodra deze wordt vrijgegeven.

De Amerikaanse luchtmacht (USAF) heeft drie teams aangesteld die bezig zijn met een bepaalde manier van aanpak. Het beste voorstel zal worden geselecteerd voor een tweede fase: het testen van plasmageneratoren in vacuümkamers en uitvoeren van verkennende ruimtevluchten. General Sciences in Souderton, Pennsylvania, werkt samen met onderzoekers van Drexel University in Philadelphia. Ze willen een chemische reactie gebruiken om een stuk metaal tot boven zijn kookpunt te brengen. Het verdampte metaal zal vervolgens met zuurstof reageren en op deze manier plasma produceren.

Een ander team, Enig Associates van Bethesda, Maryland en onderzoekers van de Universiteit van Maryland, werken aan een meer explosieve oplossing. Hun idee is om een stuk metaal snel te verwarmen met behulp van een kleine bom. De energie van de explosie moet daarna worden omgezet in elektrische energie. Verschillende wolken plasma kunnen worden gegenereerd door de vorm van de oorspronkelijke explosie te veranderen.

Het is niet duidelijk of USAF zal slagen. Dit zijn echt projecten in een vroeg stadium, die de grenzen van het plasmaonderzoek representeren naar modificatie van de ionosfeer, zegt John Kline, die de Plasma Engineering Group Research leidt in Hopewell, New Jersey. Hij denkt dat een van de grootste struikelblokken het aanbrengen van genoeg kracht op kleine satellieten om plasma te genereren. John Kline hierover: “Het kan ook een onoverkomelijk probleem blijken te zijn.”

David Last, voormalig voorzitter van de Britse ‘Royal Institute of Navigation’, is sceptisch over de ambities van USAF. “Wanneer zonnestormen gps-signalen verstoren, wordt de gehele kant van de aarde aangetast die op de zon is gericht”, zegt hij. “Dat proberen glad te strijken heeft grote en snelle interventie nodig. Je kan een stormachtige zee niet kalmeren door de gaten tussen de golven te vullen.”

x

– CubeSats gekte kan catastrofe veroorzaken in ruimte –

x

De zwermen CubeSats gaan omhoog en komen dan niet meer terug. Ze zijn klein en goedkoop en daardoor vormen deze ‘CubeSats’ een steeds groter gevaar in de ruimte. De mini-satellieten kunnen leiden tot catastrofale botsingen met andere ruimtevaartuigen of sneeuwstormen van ruimtepuin opwekken, zoals dat in de film ‘Gravity’ te zien is. Deze CubeSats zijn dus 10-kubieke centimeter en wegen maximaal 1.3 kilogram (CubeSats). Satellietjes die dus gemakkelijk te lanceren zijn met raketten. Of zelfs simpel vanuit het International Space Station (ISS) uitgezet kunnen worden..

Dit geeft studenten en hobbyisten de gelegenheid om aan echte ruimtewetenschap te doen. Maar hoe meer hardware in de ruimte zweeft, hoe groter de kans op botsingen wordt tussen de troep/rommel in de ruimte. Om deze risico’s te beperken worden CubeSats verondersteld binnen 25 jaar naar de aarde te vallen. Op deze regel wordt echter geen enkel toezicht gehouden. “Sommige CubeSats exploitanten zetten willens en wetens hun voertuigen in banen waaruit het veel langer zal duren dan 25 jaar, sommigen komen nog niet terug in honderd jaar”, zegt Hugh Lewis van de Universiteit van Southampton in Engeland.

De populariteit van CubeSats neemt toe.
Tussen 2003 en 2012 werden er 100 gelanceerd. In 2013 alleen al 100. Lewis en zijn collega’s hebben deze cijfers geëxtrapoleerd om aan te geven wat er kan gebeuren wanneer in de komende 30 jaar jaarlijks tussen de 205 – 700 CubeSats worden gelanceerd. In het geval van 205 per jaar zal een CubeSat 16 miljoen keer gevaarlijk dichtbij bij een ander ruimtelichaam komen; dit cijfer verhoogt tot 165 miljoen keer bij 700 CubeSats per jaar.

Hun simulatie is al juist gebleken in één geval. Hun voorspelling was dat de eerste botsingen in 2013 – 2014 zouden plaatsvinden. En ja hoor, in mei 2013 verongelukte de eerste CubeSat van Ecuador. De NEE-01 Pegaso was verloren. Andere onderzoekers vinden Lewis’ conclusies nogal overdreven. Jer Chyi Liou, NASA-wetenschapper bij het Orbital Debris Programme in Houston, Texas, vindt dat de risico’s bestudeerd dienen te worden. Het US Strategic Command Joint Space Operations Center, dat besluit wanneer bijvoorbeeld het ISS moet worden verplaatst, hanteert volgens Liou nóg strengere criteria. Jonathan McDowell van het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics voorziet een ander probleem, net als Sara Seager van MIT. “Er kan aan alle kanten gesjoemeld worden met input en interpretaties.”

Het gaat daarbij vooral om de ‘Sprites’-modellen, die al té klein zijn, om van de grond af met radar te worden opgemerkt.”Als deze net zo populair worden hebben we een groot tracking-probleem. Dit moet een stevige wake-up call zijn voor alle CubeSats-fabrikanten. Er dient een ingebouwde manier te komen, om een CubeSat uit zijn baan te halen; dat is absoluut noodzakelijk, aldus MIT’s Sara Seager. “De wildgroei heeft Pandora’s Doos is geopend en deze zal niet vanzelf sluiten.”

Kijk tot slot naar deze video met een overzicht rondom deze Cube Satellites’.
Ze zijn kleiner dan een brood en kosten een fractie van een grote satelliet, waardoor ze haalbaar zijn, voor veel andere groepen dan de grote spelers, die met de miljoenen kostende satellieten in de weer waren en zijn.Deze ‘Cube Satellites’, of ‘CubeSats’, zoals ze bekend zijn, zijn dus een revolutie in onze ruimte. Zowel voor zakelijk als wetenschappelijk gebruik. Maar onderschat vooral het militaire aspect niet, wanneer deze CubeSats in duizendtallen tegelijk worden gebruikt..

Volgens vooraanstaande Australische ruimte-experts, zal het mogelijk zijn, dat (groepen) burgers hun eigen mini-satelliet de ruimte in laten brengen en zélf aan de slag kunnen, met de vaardigheid van die specifieke mini-satelliet. Zij zien de achterstand die Australië heeft op het wereldtoneel van deze ‘industrie’ als sneeuw voor de zon verdwijnen, met de komst en het gebruik van deze satellieten.

* * *