Ruimtevaart › Satelliet-megaconstellaties
Astronoom leest luchtdruk af aan het verval van Starlink-satellieten
Een Amerikaanse astronoom gebruikt duizenden Starlink-satellieten als meetinstrument voor de dichtheid van de bovenatmosfeer. Door bij te houden hoe snel de satellieten hoogte verliezen, kan hij zonnestormen en andere ruimteweerverschijnselen bijna in real time volgen.
Starlink-satellieten staan vooral bekend om hun nadelen: ze verstoren astronomisch onderzoek, laten bij terugkeer metaaldeeltjes achter en vergroten het risico op een kettingbotsing in de ruimte. Toch ziet astronoom en wetenschapsschrijver Tony Phillips een verrassend nuttige bijkomstigheid. Op zijn website spaceweather.com beschrijft hij hoe hij de megaconstellatie van SpaceX gebruikt als een soort barometer voor de aarde.
Waarom satellieten sneller zakken
Alle satellieten in een lage baan om de aarde verliezen dagelijks een paar meter hoogte door atmosferische weerstand. Die weerstand is niet constant. Wanneer de zon actiever wordt, warmt de bovenste laag van de dampkring op, de thermosfeer, en zet uit. Satellieten botsen dan op meer luchtdeeltjes en vallen sneller terug naar de aarde. Het Amerikaanse ruimtevaartcommando houdt van elk object in de ruimte een baanbeschrijving bij, een zogeheten Two-Line Element. Daarin zit een cijfer dat weerstand aangeeft. Phillips legt uit dat de rekenmodellen achter die baanbeschrijvingen uitgaan van een vaste atmosfeer. Zwelt de echte atmosfeer op, dan remt een satelliet harder af dan verwacht en moet dat weerstandscijfer omhoog worden bijgesteld om de baan kloppend te houden. Precies in die bijstelling zit de informatie over de luchtdichtheid.
Vier zwermen als gratis meetnet
Voor zijn analyse verzamelt Phillips data van ruim duizend Starlink-satellieten, aangevuld met 107 SuperDove-satellieten van Planet Labs, 391 Kuiper-satellieten van Amazon en 651 OneWeb-satellieten van Eutelsat. Elke groep vliegt op een andere hoogte, maar ze reageren allemaal op dezelfde gebeurtenissen op de zon. Phillips ziet dat de daalsnelheid van de satellieten met zo'n twee dagen vertraging meebeweegt met de 10,7 centimeter radioflux, een veelgebruikte maat voor zonne-activiteit. Bij hevige zonnestormen gaat het sneller: dan stijgt de daalsnelheid van de satellieten binnen enkele uren scherp. Dat effect was al zichtbaar in 2022, toen een geomagnetische storm veertig kersverse Starlink-satellieten definitief uit de lucht haalde nog voor ze hun werkbaan hadden bereikt.
Geen nieuwe satelliet nodig
Andere wetenschappers gebruikten Starlink-data eerder al voor vergelijkbaar onderzoek, maar volgens Phillips is dit de eerste dagelijkse, publiek beschikbare index die vier onafhankelijke constellaties combineert om elkaars metingen te controleren. Er is geen speciaal instrument de ruimte in gestuurd: de duizenden commerciële satellieten fungeren zelf als sensor, met openbare trackinggegevens als enige grondstof. Voor wetenschappers die het gedrag van de bovenatmosfeer bestuderen, betekent dit een goedkope en actuele aanvulling op bestaande meetmethoden.
Achtergrond & begrippen
Wat betekent dit voor de toekomst? Deze methode laat zien hoe de duizenden commerciële satellieten die al in de ruimte hangen, een gratis bijproduct kunnen leveren: continue metingen van de bovenatmosfeer. Dat helpt wetenschappers zonnestormen sneller te signaleren en de gevolgen daarvan voor satellietbanen beter te voorspellen, iets dat steeds belangrijker wordt nu het aantal satellieten in een lage baan blijft groeien.
- Atmosferische weerstand
- De wrijving die satellieten ondervinden van resterende luchtdeeltjes in een lage baan, waardoor ze langzaam hoogte verliezen.
- Thermosfeer
- De bovenste laag van de aardse dampkring, die opzwelt en krimpt afhankelijk van zonneactiviteit.
- Two-Line Element (TLE)
- Een gestandaardiseerde, compacte beschrijving van de baan van een satelliet, gepubliceerd door het Amerikaanse ruimtevaartcommando.
- B*-waarde (B-ster)
- Een cijfer in een TLE dat de baanweerstand van een satelliet weergeeft; het moet groter worden gemaakt als de atmosfeer dikker blijkt dan verwacht.
- 10,7 centimeter radioflux
- Een veelgebruikte meeteenheid voor de intensiteit van radiostraling van de zon, die als indicator dient voor zonneactiviteit.
- Geomagnetische storm
- Een tijdelijke verstoring van het aardmagnetisch veld, meestal veroorzaakt door zonne-uitbarstingen, die de atmosfeer snel kan doen opzwellen.
Bronnen
Dit artikel is met behulp van AI geschreven op basis van bovenstaande bronnen en is geen letterlijke vertaling. Zo werkt onze redactie.
