Wat doe je op het strand als de zon te fel is? Een parasol uitklappen zodat je minder last hebt van de warmte. Wat doe je als de aarde te veel opwarmt met ver strekkende gevolgen voor het leven op deze bol? In de ruimte met behulp van satellieten een enorm groot schaduwdoek aanbrengen dat een beetje de opwarming door de zon vermindert.
Het laatste is in een notendop de beschrijving van het onderzoek door een internationaal consortium waaraan Jeannette Heiligers van de TU Delft meewerkt. Daarbij heeft de assistant professor Astrodynamics & Space Missions de taak aan te geven hoe de ruimte in te gaan voor dit avontuur, met zo min mogelijk impact. Haar project vindt plaats binnen het Climate Action Programma van de TU Delft.
Eerst over het sciencefictionachtige onderzoek, Wat is de status. Hoe serieus is het? ,,Het idee is niet helemaal nieuw. Er is al 10 tot 15 jaar geleden gepubliceerd over het idee om met een zonnezeil een deel van het licht af te vangen. De techniek van zonnezeilen is door vier verschillende missies aangetoond. Maar de eerste, echt wetenschappelijke missie met een zonnezeil als voortstuwing van een satelliet is volgend jaar, onder leiding van de NASA. De techniek ervoor bestaat dus. Alleen moet het voor een schaduwdoek op veel grotere schaal worden toegepast.”
Schaduwdoek ter grootte van het Europees continent
Het idee van het project waaraan Heiligers meewerkt is om te onderzoeken hoe zo’n zeil ter grootte van het Europese continent op een plek tussen de zon en de aarde kan worden gespannen. Een schaduwdoek met een oppervlakte van tien miljoen vierkante kilometer zou tot twee procent van het zonlicht kunnen blokkeren en zo zorgen voor een lagere temperatuur in de atmosfeer. Het wordt beschouwd als een relevante vermindering van de opwarming van de aarde.
In de praktijk gaat niet één enkele satelliet een reisje maken met dit doek als bagage, maar is het wat grootschaliger. ,,Het is ondenkbaar dat één satelliet een dergelijk doek kan vervoeren. Een zonnezeil kan worden voorgesteld als een vlieger die je kan opvouwen om later uit te klappen. Het zeil is bevestigd aan de satelliet. Gelet op de omvang zijn er misschien wel duizenden satellieten met een zeil nodig om dit doel te bereiken. Daarmee kom je meteen aan de vraag of deze aanpak verantwoord is, als iedere lancering ook weer voor uitstoot zorgt.”
Ook spelen er andere technische aspecten. ,,Dat is bijvoorbeeld de plek. Welke plek is het best geschikt om licht af te vangen? We zijn uitgekomen op het Lagrangepunt, een vrij bijzondere plek. Dat is op anderhalf miljoen kilometer vanaf de aarde richting de zon, ongeveer een procent van de totale afstand tot de zon. Daar zijn de krachten zodanig dat een voorwerp er stil blijft hangen ten opzichte van de aarde. Een probleem bij een satelliet om de zon brengen kan zijn dat de satelliet en dus het doek sneller gaat dan de aarde en er dan geen schaduwwerking is. Bij het Lagrangepunt is de snelheid om de zon gelijk aan die van de aarde.”
Hoe ver gaat ingrijpen?
En dan de stof, het ontwerp van het doek. ,,Het is een membraan van bij elkaar 7,5 micrometer dik, dunner dan haar. Het is dun plastic van polyamide. Met aan de ene kant een coating van aluminium voor reflectie van zonlicht, aan de achterkant chromium voor uitstralen van warmte. Het is wel de vraag hoe zo’n zeil zich houdt als het jarenlang in de ruimte hangt. De ruimte is geen prettige omgeving, denk aan kosmische straling of zonnestormen.” Het is niet de enige beperking waar nadere studie naar volgt. Heiligers noemde al de uitstoot tijdens de lancering, dat even goed bijdraagt aan een probleem dat je juist wil oplossen.
,,Want de opwarming komt door broeikasgassen, veroorzaakt door uitstoot. En welke invloed heeft een schaduwdoek op het klimaat of op neerslagpatronen? Iets anders is het moreel-ethische vraagstuk. Daarom zitten er in de groep ook filosofen. Hoe ver ga je, mag je gaan bij ingrijpen? Die menselijke interventie tegen opwarming heet ook wel geo-engineering, net zoals het afvangen van CO2.”
,,Sommigen vinden het eng klinken, dat je ingrijpt in een ecosysteem. Tegenstanders zijn daarom faliekant tegen. Maar het is slechts een tijdelijke maatregel. Totdat we hopelijk weer op een veiliger punt zijn beland, zoals de wereld er twintig, dertig jaar geleden uitzag. Ik wil eerst feiten genereren om tot een oordeel te komen over der wenselijkheid van het schaduwdoek als middel tegen opwarming. En die zijn er nog niet genoeg.”
Financiering alleen internationaal mogelijk
Niet onbelangrijk is financiering, een andere te nemen hindernis. ,,Wat echt lastig is, de uitdaging, is de schaal waarop het gebeurt. Dat kost wel een biljoen dollar. Geen enkel budget op nationaal niveau kan dit dragen. Daarom is internationale samenwerking zo belangrijk. Het is ook een politiek verhaal, of dat zal lukken. Er moet veel draagvlak worden gecreëerd om dit te bereiken.”
Heiligers is gefascineerd door de mogelijkheden van de ruimte. Ze deed promotieonderzoek in Glasgow onder begeleiding van iemand die ook publiceerde over een schaduwdoek. Na een tijdje in Colorado (VS) keerde ze terug naar Delft. Het schaduwdoek is een toepassing van een zonnezeil. Heiligers doet al tien jaar studie naar zonnezeilen. ,,In kleine vorm kan zo’n zeil een satelliet voortstuwen, met behulp van schone zonne-energie. Een satelliet kan dan langer mee en nieuwe plekken in ons zonnestelsel bereiken, bijvoorbeeld asteroïden.”
,,Mijn inbreng bij het schaduwdoekproject is de satelliet optimaal naar het Lagrangepunt te krijgen, wat aansluit bij mijn passie voor baanmechanica. Dus ik ga niet over de hardware.’’Het zal veel onderzoek vergen en een tijdje duren voordat zonnezeil als middel tegen opwarming eventueel werkelijkheid wordt. De Delftse wetenschapper verwacht niet eerder dan 2040.
Als je dit artikel leuk vindt, lees dan ook:
