De aarde is omgeven door ruimtepuin, van restanten van raketlanceringen tot brokstukken van kapotte satellieten. Deze rommel, die met duizenden kilometers per uur rondsuist, kan satellieten of passerende ruimtevaartuigen flink beschadigen. Chinese onderzoekers hebben daarom een manier ontwikkeld om dit puin met lasers nauwkeuriger in kaart te brengen.

Er zijn tienduizenden stukken ruimtepuin ter grootte van een softbal en honderdenduizenden ter grootte van een knikker, schrijft NASA. Verder suizen er nog miljoenen kleinere stukjes rond. Zelfs de kleinste kunnen, bij een hoge snelheid, schade veroorzaken. Een aantal ramen van spaceshuttles is bijvoorbeeld vervangen omdat ze beschadigd waren geraakt door rondracende verfschilfers.

Gemurmel in de ruimte
LEES OOK
Gemurmel in de ruimte

Wanneer je de brokstukken goed in de gaten houdt, kun je satellieten eromheen sturen om schade te voorkomen. Dat detecteren gebeurt onder andere met een techniek genaamd laser ranging, waarbij laserstralen de ruimte in schieten en weerkaatsen op satellieten en ruimtepuin.

Telescopen vangen dat gereflecteerde licht op. Aan de hand daarvan berekenen computermodellen hoe ver weg een brokstuk is. Deze methode is vergelijkbaar met echolocatie waarmee vleermuizen hun prooi lokaliseren.

Neurale netwerken

Maar het is lastig om met deze techniek kleine of slecht reflecterende stukjes puin te detecteren. Chinese onderzoekers hebben daarom de computermodellen die het weerkaatste licht analyseren verbeterd. Dat deden ze met behulp van neurale netwerken. Deze kunstmatig intelligente systemen leerden zichzelf om aan de hand van vier verschillende methodes brokstukken te detecteren en te volgen.

De onderzoekers testten de verschillende methodes met waarnemingen van het Beijing Fangshen laser range telescoopstation. Ze ijkten de systemen met observaties van 95 sterren. Daarna werd de nauwkeurigheid van de analyses van 22 sterren beoordeeld.

Beijing Fangshan Satellite Laser Observatory

Ruimtepuin opruimen

Met de beste methode merkte het computermodel tien bekende stukken ruimtepuin op. Daaruit volgt dat ruimteafval met het verbeterde model beter opgemerkt kan worden dan met de huidige technieken. Zo kan de telescoop ook kleine, lichtzwakke objecten waarnemen.

‘Na het verbeteren van de richtnauwkeurigheid van de telescoop via een neuraal netwerk, kunnen we ruimteafval met een dwarsdoorsnede van één vierkante meter op een afstand van 1.500 kilometer detecteren’, zegt Tianming Ma, van de Chinese Academy of Surveying and Mapping en Liaoning Technical University.

Hierdoor kunnen satellieten en andere ruimtevaartuigen beter om de ruimterommel heen gestuurd worden. Dat is echter niet de enige manier om schade door ruimtepuin te voorkomen. Onderzoekers werken ook aan ruimtevaartuigen en andere technieken die het ruimteafval op gaan ruimen. Want om de rommel in je kamer heen lopen is een tijdelijke oplossing. Uiteindelijk zul je je zooi toch echt moeten opruimen.