Satellieten zijn deel van ons dagelijkse leven. Een wereld zonder satellieten is moeilijk voor te stellen. Dat wordt een leven zonder mobiele telefoons, zonder navigatie en zonder streaming services, om maar een paar te noemen. Nu blijkt dat de ruimte waar satellieten zich bevinden, kleiner wordt vanwege klimaatverandering. Dat heeft meerdere consequenties.
Er zijn satellieten op verschillende hoogte boven het aardoppervlak te vinden. Een aantal hiervan bevindt zich in de troposfeer. Dit is trouwens ook waar het internationale ruimtestation zich bevindt. Dit deel van de atmosfeer begint op een hoogte tussen 80 en 85 km en strekt tot ergens tussen de 500 en 690 km boven het aardoppervlak.
De satellieten die in de thermosfeer voorkomen, worden onder meer gebruikt voor communicatie (waar onder mobiele telefoons), het maken van weersverwachtingen, navigatie en defensie. Gezien de recente, snelle toename in de hoeveelheid satellieten in de thermosfeer, is het belangrijk om de variaties in de atmosfeer, vooral in het kader van klimaatverandering, goed te begrijpen.
De atmosfeer gezien vanaf de ISS. Ook hier te zien is de Aurora Australis (boven Antarctica), oftewel het zuiderlicht. De Aurora komt voor in de thermosfeer. Het blauw is schemeren tijdens zonsondergang. (Bron: European Space Agency, CC BY-SA 3.0 IGO)
De thermosfeer heeft een natuurlijke proces van krimpen en uitdijen. Dat loopt samen met de 11-jaar activiteitscyclus van de zon. Maar broeikasgassen verstoren dit evenwicht! De buitensporige hoeveelheid broeikasgassen die vrijkomt, zorgt dat de thermosfeer afkoelt. Het klinkt raar, want deze gassen zorgen natuurlijk voor de opwarming van de aarde, maar dan gaat om het opwarmen van het onderste deel van de atmosfeer, namelijk de troposfeer. Veranderingen in de troposfeer hebben gevolgen voor bijna elk aspect van het leven op aarde.
Broeikasgassen in het bovenste deel van de atmosfeer straalt warmte uit naar de ruimte. Hierdoor koelt de thermosfeer af. Als iets afkoelt, krimpt het en dat gebeurt dus ook met de thermosfeer. Dit vermindert de atmosferische weerstand. Deze kracht zorgt dat oude satellieten en puin op een 'natuurlijke' wijze naar beneden wordt getrokken om te verbranden. Met minder weerstand blijft ruimteafval tientallen jaren hangen, waardoor het risico op botsingen in dit deel van de atmosfeer toeneemt.
Verbrandend ruimtepuin boven Nederland op 19 februari 2025 (foto: Diana Estela, Zutphen)
Als deze ruimte overgeëxploiteerd wordt, kan het catastrofale gevolgen hebben. Uit onderzoek blijkt dat het draagvermogen van satellieten tussen 200 en 1.000 km boven het aardoppervlak met 50 tot 66% kan verminderen in de jaren 2000 t/m 2100. Er zijn de afgelopen 5 jaar meer satellieten gelanceerd dan in de voorgaande 60 jaar. Meer satellieten in de thermosfeer zorgen dat de navigatie van deze satellieten moeilijker wordt (om puin en andere satellieten te vermijden). Dat kan leiden tot een cascade van botsingen die zoveel puin zou creëren dat satellieten daar niet langer veilig zouden kunnen werken.
Het Internationale Ruimtestation, oftewel het ISS bevindt zich ook in de thermosfeer. (Bron: NASA/STS-132 crew, CC BY 2.0)
Als de uitstoot niet onder controle komt (en blijft), kan de ruimte en met name dan de thermosfeer gevaarlijk vol worden met catastrofale gevolgen voor onder meer communicatie, navigatie en weersverwachtingen.
