FCC geeft groen licht voor eerste Reflect Orbital-satelliet die zonlicht naar de aarde moet weerkaatsen

De Amerikaanse Federal Communications Commission (FCC) heeft officieel toestemming verleend voor de lancering van Eärendil-1, de eerste experimentele satelliet van het Amerikaanse ruimtevaartbedrijf Reflect Orbital. Het doel van deze missie is het testen van een technologie die zonlicht vanuit een baan om de aarde kan weerkaatsen naar gebieden waar het op dat moment nacht is. Hoewel de onderneming deze techniek presenteert als een veelbelovende innovatie met uiteenlopende maatschappelijke toepassingen, heeft het project wereldwijd stevige kritiek opgeroepen van astronomen, milieuwetenschappers en natuurorganisaties.

Een spiegel in de ruimte

Eärendil-1 is een satelliet met een massa van ongeveer 142 kilogram. Na de lancering zal het ruimtevaartuig een ultradunne, vierkante reflecterende folie uitvouwen met afmetingen van ongeveer 18 bij 18 meter. De satelliet zal worden geplaatst in een lage baan om de aarde op een hoogte tussen 600 en 650 kilometer.

Het experiment is bedoeld om aan te tonen dat zonlicht gecontroleerd kan worden teruggekaatst naar vooraf geselecteerde locaties op aarde. Volgens Reflect Orbital zou een gebied gedurende enkele minuten extra verlichting kunnen ontvangen, vergelijkbaar met helder maanlicht of sterker, afhankelijk van de omstandigheden en de positie van de satelliet.

Tijdens deze eerste demonstratiemissie wil het bedrijf onder meer onderzoeken:

• hoe nauwkeurig het zonlicht op een specifiek doelgebied kan worden gericht;
• hoe stabiel de grote reflecterende folie zich gedraagt in de ruimte;
• hoe groot de daadwerkelijk verlichte oppervlakte op aarde is;
• welke invloed atmosferische omstandigheden hebben op de kwaliteit van het gereflecteerde licht;
• welke operationele beperkingen en veiligheidsaspecten tijdens dergelijke missies optreden.

Mogelijke toepassingen

Reflect Orbital ziet uiteenlopende praktische toepassingen voor deze technologie. Volgens het bedrijf bestaat er al aanzienlijke belangstelling vanuit verschillende sectoren.

Enkele voorgestelde toepassingen zijn:

• tijdelijke verlichting van bouwplaatsen waar 's nachts wordt gewerkt;
• ondersteuning van reddingsoperaties na natuurrampen;
• extra verlichting bij zoek- en reddingsacties in moeilijk bereikbare gebieden;
• hulpverlening tijdens grootschalige stroomuitval;
• ondersteuning van humanitaire missies;
• extra belichting van zonneparken zodat zonnepanelen langer elektriciteit kunnen produceren tijdens de schemering.

Vooral dat laatste idee wordt door het bedrijf genoemd als een potentiële manier om de opbrengst van zonne-energie te verhogen zonder direct extra zonnepanelen te installeren.

Ambitie: duizenden satellieten

Hoewel Eärendil-1 uitsluitend als demonstratiemissie is bedoeld, reiken de ambities van Reflect Orbital veel verder. Het bedrijf heeft eerder plannen gepresenteerd voor een enorme constellatie die uiteindelijk uit tienduizenden satellieten zou kunnen bestaan. In sommige voorstellen wordt zelfs gesproken over ongeveer 50.000 satellieten.

Juist deze schaal maakt veel wetenschappers bezorgd. Waar één enkele demonstratiesatelliet relatief beperkte gevolgen zal hebben, zouden duizenden of tienduizenden reflecterende objecten de nachtelijke hemel blijvend kunnen veranderen.

Zorgen over natuur en milieu

Milieudeskundigen wijzen erop dat vrijwel alle organismen op aarde gedurende miljoenen jaren zijn geëvolueerd onder een natuurlijk ritme van dag en nacht. Kunstmatige verlichting vanuit de ruimte zou deze biologische klok kunnen verstoren.

Mogelijke gevolgen zijn onder andere:

• veranderingen in het slaap- en foerageergedrag van dieren;
• verstoring van trekvogels die zich oriënteren op sterren en maanlicht;
• invloed op insectenpopulaties die gevoelig zijn voor kunstlicht;
• verstoring van voortplantingscycli van nachtdieren;
• veranderingen in de bloei en groei van planten die reageren op de lengte van de nacht;
• extra lichtvervuiling in gebieden die momenteel nog relatief donker zijn.

Hoewel nog niet vaststaat hoe groot deze effecten daadwerkelijk zullen zijn, benadrukken ecologen dat dergelijke risico's vooraf zorgvuldig onderzocht zouden moeten worden.

Grote zorgen binnen de sterrenkunde

Voor astronomen vormt het project mogelijk een nog grotere uitdaging.

Moderne telescopen zijn ontworpen om uiterst zwakke lichtsignalen uit het heelal waar te nemen. Zelfs beperkte extra lichtvervuiling kan de kwaliteit van astronomische waarnemingen verminderen.

Tijdens een bijeenkomst van de Amerikaanse National Academies sprak professor Tony Tyson, hoofdwetenschapper van het Vera C. Rubin Observatory, zijn zorgen openlijk uit. Volgens hem zijn de plannen van Reflect Orbital zelfs problematischer dan de grote breedbandsatellietconstellaties waar astronomen de afgelopen jaren al veel kritiek op hebben geuit.

Zijn grootste zorg is dat de enorme reflecterende folie onmogelijk perfect kan worden gericht. In plaats van een smalle lichtbundel zou een aanzienlijk deel van het zonlicht verstrooid kunnen worden over een veel groter gebied van de hemel.

Hij waarschuwde dat de nachtelijke hemel hierdoor uiteindelijk zou kunnen veranderen in een hemel die "vol lijkt te hangen met manen".

Europese Sterrenwacht waarschuwt

Ook de European Southern Observatory (ESO), beheerder van enkele van de belangrijkste astronomische observatoria ter wereld in Chili, uit grote bezorgdheid.

Volgens berekeningen van de organisatie zou een volledige constellatie van ongeveer 50.000 reflecterende satellieten de natuurlijke helderheid van de nachtelijke hemel met een factor drie tot vier kunnen verhogen.

Een dergelijke toename zou het aanzienlijk moeilijker maken om zeer zwakke sterrenstelsels, verre supernova's, exoplaneten en andere lichtzwakke objecten waar te nemen. Hierdoor zouden wetenschappelijke onderzoeksprogramma's ernstige vertraging kunnen oplopen of zelfs onmogelijk worden.

Bijna tweeduizend bezwaren

De vergunningaanvraag van Reflect Orbital werd bijna een jaar geleden ingediend bij de FCC.

Tijdens de openbare consultatie ontving de toezichthouder ongeveer 1.900 reacties, waarvan het overgrote deel kritisch was over de mogelijke gevolgen voor wetenschap, natuur en milieu.

Opvallend genoeg trok deze aanvraag zelfs meer publieke reacties dan een andere omstreden aanvraag voor een zeer grote constellatie van datacentersatellieten in een baan om de aarde, waarvoor ongeveer 1.500 reacties werden ingediend.

Waarom de FCC toch toestemming gaf

Ondanks alle bezwaren besloot de FCC de vergunning te verlenen.

Volgens de commissie vallen mogelijke effecten op de sterrenkunde grotendeels buiten haar wettelijke bevoegdheden. De taak van de FCC bestaat voornamelijk uit het reguleren van radiofrequenties en communicatiesystemen in de ruimte, niet uit het beoordelen van de gevolgen voor optische astronomie.

De FCC stelde daarom dat bezwaren over de invloed op telescopen geen juridische grond vormen om de vergunning te weigeren of aanvullende voorwaarden op te leggen.

Wel wees de commissie erop dat Reflect Orbital heeft toegezegd samen te werken met onder andere NASA, de Amerikaanse National Science Foundation en de internationale astronomische gemeenschap om mogelijke negatieve effecten zoveel mogelijk te beperken.

Daarnaast oordeelde de FCC dat het stimuleren van nieuwe ruimtetechnologieën en innovatieve commerciële toepassingen in het algemeen belang is. Volgens de toezichthouder kunnen dergelijke experimenten bijdragen aan technologische vooruitgang, economische ontwikkeling en nieuwe diensten die in de toekomst maatschappelijk nuttig kunnen zijn.

Oproep tot uitgebreider milieueffectonderzoek

Kort vóór de vergunning werd verleend, dienden verschillende milieuorganisaties en wetenschappelijke instellingen gezamenlijk een verzoek in bij de FCC om voor dit soort projecten voortaan een uitgebreid milieueffectonderzoek uit te voeren.

Zo'n zogenoemde Programmatic Environmental Assessment zou niet alleen naar één individuele satelliet kijken, maar juist naar de gezamenlijke effecten van complete constellaties op:

• de natuurlijke nachtelijke omgeving;
• ecosystemen;
• biodiversiteit;
• astronomisch onderzoek;
• lichtvervuiling;
• de langetermijnontwikkeling van de ruimteomgeving.

Voorstanders van een dergelijk onderzoek vinden dat de snelle commercialisering van de ruimte vraagt om nieuwe regelgeving waarin niet alleen radioverkeer en veiligheid worden meegenomen, maar ook de gevolgen voor wetenschap, natuur en de kwaliteit van de nachtelijke hemel.

Een veelbelovende innovatie of een nieuw milieuprobleem?

Het project van Reflect Orbital laat zien hoe snel commerciële ruimtevaart zich ontwikkelt. Het idee om zonlicht vanuit de ruimte gecontroleerd naar de aarde te sturen is technisch vernieuwend en zou in specifieke situaties daadwerkelijk voordelen kunnen bieden, bijvoorbeeld bij noodhulp of tijdelijke verlichting van afgelegen locaties.

Tegelijkertijd roept het plan fundamentele vragen op over de grenzen van commerciële activiteiten in de ruimte. Wanneer dergelijke systemen op grote schaal worden ingezet, kunnen zij gevolgen hebben voor ecosystemen, lichtvervuiling en astronomisch onderzoek die moeilijk of zelfs onmogelijk terug te draaien zijn.

De demonstratiemissie van Eärendil-1 zal daarom niet alleen een technische proef zijn, maar waarschijnlijk ook een belangrijk uitgangspunt vormen voor toekomstige internationale discussies over de vraag in hoeverre de mens de natuurlijke duisternis van de nacht mag veranderen vanuit een baan om de aarde.

Door: Drifter