De Goede Overheid(s Partij): Deel-1 - 'Stofzuigen tussen satellieten' - BAS DEN HOND, Trouw

Er zijn nogal wat mensen die altijd vinden dat ze teveel belasting betalen (ook al betalen ze steeds minder en/of gewoon te weinig. Telegraaf-hoof-redacteur Jules Paradijs is er zo eentje, en met zijn krant sleept hij honderdduizenden dolende, goedgelovige (in Paradijs dan, natuurlijk HATEN ze alles wat maar een zweempje Links in zich heeft), en niet al te nadenkende, beperkt opgeleide lieden in zijn kielzog van Chocolade-letters vretende 'aanhangers' met zich mee... Uitspraak van 'dikke Jules': "De overheid moet er voor zorgen dat de lantarens branden, en dat is het dan wel zo'n beetje..!" Over onbenul gesproken! In deze serie artikelen die laten zien dat de wereld steeds ingewikkelder wordt, dat mensen in die wereld een goed functionerende Overheid nodig hebben, nee; dat zelfs de meeste bedrijven die Goede Overheid NODIG hebben! Deel-1: 'Stofzuigen tussen satellieten' BAS DEN HOND, Trouw,(18/01/14) Stofzuigen tussen satellieten BAS DEN HOND − 18/01/14, 00:00 Op grote hoogten zitten elektrisch geladen deeltjes gevangen in het magnetisch veld van de aarde. Ze verstoren de elektronica van satellieten of zandstralen de zonnepanelen die ze tegenkomen. Wetenschappers werken daarom aan een ruimtebezem. BOSTON (VS) - Het klassieke voorbeeld dat economen geven om uit te leggen waarom een overheid soms best een goed idee is, is de vuurtoren. Ooit waren die van levensbelang voor de scheepvaart. Maar je kon geen bedrijf beginnen dat vuurtorens bouwde en exploiteerde: hoe had je moeten afdwingen dat een langsvarend schip, veilig dankzij die ronddraaiende lichtbundel, voor de dienst betaalde? Nu vuurtorens monumenten zijn geworden van een verleden zonder GPS, wordt het tijd voor een nieuw voorbeeld. En je hoeft niet verder te zoeken dan het GPS-systeem zelf en de problemen die deze satellieten in hun baan ondervinden door een bombardement van snel bewegende elektrisch geladen deeltjes: elektronen en protonen. Als er een manier gevonden zou kunnen worden om hun omgeving schoon te vegen, zou je daar miljoenen mee kunnen besparen. Maar ook hier is het probleem: een satelliet-eigenaar die niet voor die dienst betaalt, profiteert er evengoed van. In dit geval is er nog geen overheid wakker geworden die er geld in steekt. Maar in hoop op betere tijden wordt in laboratoria her en der in de wereld al jaren aan het idee gesleuteld. Door Reiner Friedel onder andere, van het Los Alamos National Laboratory in de VS. Hij behoort tot degenen die het idee levend houden van de 'ruimtebezem', die de stralingsgordels rond de aarde een milder klimaat moet geven. Van pool tot pool Er zijn twee van die Van Allengordels. De binnenste bevindt zich (bij de evenaar gemeten) op 1000 kilometer tot 6000 kilometer hoogte en bevat vooral zware protonen, de buitenste gaat van 13.000 tot soms wel 60.000 kilometer hoog en daar zijn het vooral elektronen die de schade veroorzaken. De elektrisch geladen deeltjes zitten op die hoogten gevangen in het magnetisch veld van de aarde. Dat veld loopt overal rond de planeet in een grote boog van pool tot pool. Deeltjes die ongeveer in de richting van het veld bewegen, merken er niet zoveel van. Deeltjes die dwars op het veld bewegen, worden er voortdurend door afgebogen, zodat ze in cirkels bewegen en niet verder komen. De meeste deeltjes hebben een richting daartussenin en doen allebei: het resultaat is een spiraalvormige beweging naar een van de magnetische polen. Daar in de buurt gekomen, wordt het magnetisch veld sterker, de spiraalbeweging strakker en de snelheid kleiner, tot ze stilstaan en daarna terugkaatsen, naar de andere pool. Tenzij ze voor die tijd een satelliet tegenkomen en daarvan de elektronica storen, of de zonnepanelen helpen zandstralen. Tot nu toe hebben de bouwers van satellieten twee opties om die schade te verkleinen: ze kunnen hun elektronica steviger uitvoeren en afschermen, wat geld kost en door het extra gewicht de lanceerkosten verhoogt. Of ze kunnen de satelliet een baan geven die misschien minder economisch is, maar de stralingsgordels grotendeels vermijdt. Helemaal lukt dat niet, omdat die gordels niet zo mooi cirkelvormig zijn als satellietbanen kunnen zijn. En sommige satellieten hebben banen nodig die verre van cirkelvormig zijn: die kunnen zowel de binnenste als de buitenste baan tegenkomen. De Van Allengordels werden in 1958 ontdekt, door de Explorer 1 en de Explorer 3, de allereerste satellieten die de VS in een baan om de aarde brachten, kort nadat de Sovjet-Unie de primeur had gehad met haar Spoetniks. Sindsdien zijn er allerlei ideeën geopperd om de schadelijke deeltjes uit te schakelen. Het meest extreme was boven de aarde een atoombom te laten ontploffen. Dat zou de atmosfeer tijdelijk zo hoog opstuwen, dat zij tot in de Van Allengordels zou reiken, daar de deeltjes in hun vaart stuiten en ze daarmee verlossen van de houdgreep van het magnetisch veld. De meest veelbelovende methode maakt ook gebruik van de atmosfeer, maar dan wat subtieler. Bij het heen en weer kaatsen langs het magnetisch veld van de aarde, komen sommige deeltjes zo dicht bij de polen dat ze in de buitenste lagen van de atmosfeer komen en op luchtmoleculen kunnen botsen. Motregen van deeltjes En dat proces kun je bevorderen, hebben Friedel en zijn collega's berekend. Als je een satelliet lanceert die radiogolven uitzendt van de goede frequentie, de frequentie waarmee een elektron of proton spiraliseert, dan kan die spiraalbeweging zo worden veranderd dat het deeltje dichter bij de aarde komt voor het terugkaatst en een grotere kans heeft om een luchtmolecuul te raken. Op die manier zal uit de stralingsgordels een gestage motregen van deeltjes vallen. Dat dit kan werken, is geen vraag. Tussen de twee Van Allengordels zit een laag boven de aarde waar niets aan de hand is. Die is door de natuur schoongeveegd, doordat allerlei processen, waaronder bliksemflitsen op aarde, zorgen voor een voortdurende bestraling met radiogolven die de goede golflengte hebben om op die hoogte de deeltjes te laten verdwijnen. Nadere berekeningen, onlangs nog door Maria de Soria-Santa Cruz van het Massachusetts Institute of Technology in het tijdschrift Geophysical Research Letters, wijzen uit dat die methode grote problemen kent als het om de protonen van de binnenste stralingsgordel gaat. Die zijn zwaar, dus heb je een radiozender met flink vermogen nodig om hun beweging te beïnvloeden. Maar door hun grote massa spiraliseren ze ook langzaam. De opdracht is dus om sterke radiogolven uit te zenden met een frequentie van slechts 4 KHz en dus een golflengte van een kleine honderd kilometer. Dat lijkt praktisch niet uitvoerbaar. Maar voor de elektronen in de buitenste stralingsgordel lijkt het wel goed te doen. En het is de investering waard, zegt Friedel. Als je alleen al kijkt naar de verzameling GPS-satellieten die om de aarde draait: de vervangingskosten daarvan bedragen zo'n 3,75 miljard euro. Ze zijn ontworpen om het 15 jaar in de ruimte uit te houden. Als een ruimtebezem die periode met 2 jaar kan rekken, heb je dus al een slordige 500 miljoen euro verdiend. Ongeveer dat kost het, schat hij, om een ruimtebezem te bouwen en te lanceren. De besparing voor alle andere satellieten die daarboven voortaan minder door energierijke elektronen worden geteisterd, krijg je dan cadeau. Ruimtelijke kernproef En als dat al geen argument genoeg is, wil Friedel, werkzaam op het laboratorium waar de Amerikaanse atoombom werd ontwikkeld, er ook nog wel het argument van de nationale veiligheid tegenaan gooien. Want het is niet alleen de natuur die kan zorgen voor elektrisch geladen deeltjes rond de aarde. In 1962 vond een beruchte Amerikaanse kernproef in de atmosfeer plaats, Starfish. Die zorgde voor een derde Van Allengordel van elektronen. De helft van de weinige satellieten die toen in een baan om de aarde draaiden, gaf de geest. Dat waren er nog niet zoveel - maar zo'n ontploffing nu, per ongeluk of als onderdeel van een oorlog of aanslag, zou een onafzienbare economische schade opleveren. Niet alleen zouden vele satellieten bezwijken, maar het zou jaren duren voor de reserve-exemplaren veilig konden worden gelanceerd. Als verzekering daartegen zou je dus een ruimtebezem op post moeten hebben. Het zou een verzekering zijn die de aardbewoners niets kost, omdat hij zich bij het uitblijven van zo'n kernramp bezig kan houden met het schoonvegen van de natuurlijke stralingsgordels, en zichzelf zo ruim terugverdient. Betalen gaan we er natuurlijk voor op de enige manier die economen voor zo'n openbare dienst kunnen bedenken: met een ruimtebelasting. Het geheim van de Van Allengordels Hoewel ze al 55 jaar geleden ontdekt werden, bewaren de Van Allengordels nog steeds het geheim van de oorsprong van die snelle protonen en elektronen. Dat deeltjes gevangen worden in het magnetisch veld van de aarde wordt goed begrepen, maar hun energie is bijna onmogelijk groot: ze bewegen soms met wel 99 procent van de lichtsnelheid, de keiharde maximumsnelheid in deze wereld. Waarnemingen door de Van Allen Probes, twee satellieten die momenteel de stralingsgordels doorkruisen, hebben een tipje van de sluier opgelicht. Ze worden ingezet om op hetzelfde moment de straling op twee plaatsen in een gordel te meten. Op 9 oktober zagen ze een aanzienlijke toename van het aantal elektronen met hoge energie in de buitenste gordel. En dat gebeurde niet overal in de gordel, maar op een heel specifieke hoogte. Daarmee was de theorie weerlegd dat de elektronen overal in de gordel op dezelfde manier worden versneld, door een algemeen verspreid magnetisch effect. Kennelijk ontstaat er op sommige momenten een 'versneller' op die specifieke hoogte, een proces dat radiogolven voortbrengt van precies de goede frequentie om de elektronen op te jagen. Die radiogolven worden weer voortgebracht door de beweging van andere geladen deeltjes in het magnetisch veld van de aarde. Maar hoe dat proces precies verloopt, moet nog worden uitgezocht.