Tijdens de eerste bijeenkomst van de National Space Council van de regering-Biden benadrukte vice-president Kamala Harris het belang van de ruimte voor de nationale veiligheid, economische ontwikkeling en milieuveiligheid. De toekomstige veiligheid en duurzaamheid van de ruimte hangt af van het omgaan met de meer dan 8,000 ton dode objecten die zich al in een baan om de aarde bevinden, inclusief ten minste 900,000 afzonderlijke stukken puin die dodelijk kunnen zijn voor satellieten, die de meest intensief gebruikte delen van de huidige baan om de aarde vervuilen . Om dit te doen, moeten de Verenigde Staten een holistische Space Environment Management (SEM)-programma, en het belangrijkste ontbrekende element van dat programma is de ontwikkeling van herstelmogelijkheden die puin uit een baan kunnen verwijderen en de ruimteomgeving kunnen helpen opruimen.
Sanering is het omkeren of stoppen van iets, vaak gebruikt in de context van milieuschade. In het geval van ruimte, modellering gedaan door NASA en andere ruimteagentschappen shows dat we elk jaar moeten beginnen met het verwijderen van minstens 5-10 van de meest massieve puinobjecten om te voorkomen dat er in de toekomst puin ontstaat door botsingen. Botsingen waarbij deze grote objecten betrokken zijn, kunnen enorme hoeveelheden nieuw puin genereren, wat vervolgens de kans op een nieuwe botsing vergroot, waardoor nog meer puin ontstaat door een trapsgewijze botsingsproces dat bekend staat als het Kessler-syndroom. Tegelijkertijd moeten we ook de honderdduizenden kleine puinobjecten opruimen die al rond de aarde zwiepen. Deze "kogels" zijn te klein om betrouwbaar te volgen en kunnen dus niet actief worden voorspeld en ontweken, maar kunnen bij een botsing nog steeds een satelliet verlammen of vernietigen.
Ondanks het Nationaal ruimtebeleid 2010 gezamenlijk NASA en het ministerie van Defensie belasten met het ontwikkelen van actieve puinverwijderingscapaciteiten (ADR), is er heel weinig werk verzet. Deze inactiviteit kan te wijten zijn aan een combinatie van van politieke en bureaucratische factoren. In de tussentijd, Europa, JapanEn United Kingdom alle recentelijk aangekondigde programma's hebben om de ontwikkeling van saneringscapaciteiten te financieren en eerste demonstratiemissies uit te voeren. Door deze internationale initiatieven wordt de actie om ruimteschroot aan te pakken elders dan in de Verenigde Staten gevoerd. De Verenigde Staten moeten nu in beweging komen om een succesvol eigen herstelprogramma op te zetten en zich bij deze wereldwijde inspanning aan te sluiten.
Een 'succesvol' Amerikaans saneringsprogramma heeft verschillende vereisten. Ten eerste moet het een brede industriële groei bevorderen die banen en economische kansen creëert. De gemeenschap voor satellietdiensten in een baan om de aarde, die ADR en andere potentiële herstelmogelijkheden omvat, is een ontluikende maar potentieel krachtige industriële sector. Satellietdienstverlening vertegenwoordigt een reeks capaciteiten die vele andere delen van de ruimtevaartindustrie mogelijk kunnen maken en verbeteren, en duurzamere, efficiëntere en geavanceerdere ruimtecapaciteiten die op hun beurt wijdverbreide economische ontwikkeling en kansen creëren.
Ten tweede moet een nationaal saneringsprogramma de regelgevende en juridische kwesties aanpakken, niet alleen de technische uitdagingen die met sanering gepaard gaan. Bij de meeste complexe problemen blijken wetenschap en techniek vaak het makkelijke deel te zijn, terwijl de culturele normen, het regelgevend kader en de implicaties van het overheidsbeleid die nodig zijn voor acceptatie en implementatie veel moeilijker blijken te zijn. Wanneer je het internationale karakter van de ruimte toevoegt, zijn deze "niet-technische" aspecten op het kritieke pad voor succes en moeten ze een inherent onderdeel van het programma zijn, geen bijzaak.
Ten slotte moet een succesvol Amerikaans herstelprogramma een duurzame markt creëren die verder gaat dan alleen overheidsuitgaven. Dit is waarschijnlijk het moeilijkste element om te bereiken en het belangrijkste. Het is onwaarschijnlijk dat eenmalige overheidscontracten en prijscompetities dit doel alleen zullen bereiken, vooral wanneer ze worden geconfronteerd met een grote technologische sprong, niet-technische belemmeringen op het gebied van regelgeving en een gebrek aan een gevestigde markt voor klanten. De recente geschiedenis van ruimteprijzen zoals de Ansari X-prijs en Google Lunar X-prijs dit aantonen. Hoewel ze nuttig zijn voor het genereren van publieke belangstelling en het ontwikkelen van technologieën, hebben ze geen goede staat van dienst voor het opleveren van een duurzame, langdurige commerciële industrie.
Dus, wat is de weg voor de Verenigde Staten om een herstelprogramma op te zetten dat aan al deze criteria voldoet? De beste manier om dit aan te pakken is om zo'n programma op een ander te modelleren geslaagd ruimteprogramma - NASA's commerciële vracht- en bemanningstransportmogelijkheden voor een lage baan om de aarde. Dit werd gedaan door middel van een reeks programma's die de afgelopen twee decennia door NASA zijn ontwikkeld en beheerd, waaronder het delen van de R&D-kosten tussen publiek en privaat, wedstrijden om meerdere winnaars te selecteren die voldeden aan de drempelwaarden van de overheid en tegelijkertijd commercieel levensvatbaar waren, en de belofte van de overheid servicecontracten aan het einde. Als gevolg hiervan hebben de Verenigde Staten nu een commercieel vermogen om vracht en bemanning naar een lage baan om de aarde te brengen voor veel minder dan het zou hebben gekost om een traditionele overheidscapaciteit te ontwikkelen. Bovendien maken andere gouvernementele en particuliere actoren nu gebruik van diezelfde commerciële capaciteiten, wat zou kunnen leiden tot een robuuste markt dat leidt tot verdere innovatie en lagere kosten.
Het bredere concept op het werk staat bekend als: vooraf markttoezegging (AMC) -concept en werd het meest recentelijk gebruikt als pionier voor de uiterst succesvolle ontwikkeling van mRNA-vaccins ter bestrijding van COVID-19. Volgens het AMC-model beloven de overheid, donoren of andere entiteiten een bepaald aantal producten te kopen of te subsidiëren tegen een hogere prijs die bedrijven een marktprikkel geeft om die producten te ontwikkelen. De producten kunnen vervolgens door andere actoren van de overheid of de particuliere sector tegen marktprijs worden aangekocht.
Deze zelfde benadering moet worden aangepast om een diverse reeks commerciële mogelijkheden voor de sanering van orbitaal puin te ontwikkelen. Het programma moet gericht zijn op het ontwikkelen van een reeks mogelijkheden voor het verwijderen van zowel groot als klein orbitaal puin, evenals: just-in-time botsing vermijden die botsingen kunnen voorkomen zonder het puin daadwerkelijk te verwijderen en toekomstige technologieën om vervallen ruimtevoorwerpen opnieuw te gebruiken of te recyclen. Het moet ook toezeggingen van de Amerikaanse federale overheid omvatten om de verwijdering of sanering van een bepaald aantal puinobjecten per jaar aan te schaffen en moet worden geleid door een civiele instantie, zoals NASA of het ministerie van Handel. De laatste voorwaarde is van cruciaal belang om de internationale perceptie te helpen neutraliseren dat dergelijke capaciteiten voor tweeërlei gebruik worden ontwikkeld door een strijdende militaire dienst zoals de US Space Force.
Idealiter zou het programma leiden tot de ontwikkeling van een robuuste reeks commerciële saneringscapaciteiten van meerdere bedrijven die alle regeringen kunnen gebruiken om de bedreiging op korte en lange termijn van orbitaal puin te verminderen. Daartoe moet het programma saneringsdemonstraties omvatten waarbij zowel verschillende landen als objecten betrokken zijn, zoals een Amerikaans bedrijf dat een niet-Amerikaans ruimtevoorwerp verwijdert of omgekeerd. Dit zou helpen om verschillende juridische en beleidsgrijze gebieden te versterken die momenteel een belemmering vormen voor een robuuste markt voor de sanering van orbitaal puin.
Ten slotte moet het programma financiering omvatten voor onderzoek naar risico's, kosten-batenanalyses en de economie van orbitaal puin om toekomstige beleidsbeslissingen te ondersteunen. Dit onderzoek is nodig om betere instrumenten te ontwikkelen voor het beoordelen van zowel de risico's als de kosten van orbitaal puin voor toekomstig gebruik van de ruimte, met inbegrip van commerciële ontwikkeling en investeringen, wat uiteindelijk de industrie de zekerheid geeft dat hun technologie en financiële investeringen vruchten zullen afwerpen.
De visie van ruimteactiviteiten en -mogelijkheden om de uitdagingen op aarde aan te pakken en de mensheid vooruit te helpen, is duidelijk, maar is alleen mogelijk als we vandaag beginnen met het beheren van de ruimteomgeving. De Verenigde Staten moeten hun rol als internationale leider in de ruimtevaart waarmaken door meer inspanningen te leveren voor het beheer van de ruimteomgeving, met inbegrip van een grote investering in sanering. Dit zal een grote bijdrage leveren om ervoor te zorgen dat de visie voor een veilige, duurzame en stabiele ruimteomgeving werkelijkheid wordt.
Brian Wieden is de directeur van programmaplanning voor de Secure World Foundation en heeft meer dan twee decennia ervaring in ruimtevaartoperaties en -beleid. Hij is ook de uitvoerend directeur van het Consortium for Execution of Rendezvous and Servicing Operations (CONFERS), een industriegroep die bestaat uit verschillende bedrijven die saneringscapaciteiten ontwikkelen. Zijn echtgenote is in dienst van Astroscale, een bedrijf dat lid is van CONFERS.
Dit artikel verscheen oorspronkelijk in het nummer van SpaceNews van februari 2022.
