Satelliet-programma's VS in kritieke fase; Satellieten blijven voorlopig aangewezen op Space Shuttle

Driemaal moest het aftellen worden gestaakt door technische mankementen, maar vorige week vrijdag vertrok het Amerikaanse ruimteveer dan toch voor zijn 42ste missie. Zijn belangrijkste taak tijdens de negen dagen durende vlucht heeft de Space Shuttle "Atlantis' inmiddels voltooid: zondag werd vanuit de laadruimte een communicatiesatelliet gelanceerd van het type TDRS ("Tracking and Data Relay Satellite'), ter waarde van 120 miljoen dollar.

De vier satellieten van het TDRS-netwerk, dat met de jongste lancering min of meer is voltooid, hebben een zogeheten geostationaire baan; ze draaien rond de aarde in het vlak van de evenaar (op circa 36.000 kilometer hoogte), met een omlooptijd van precies 24 uur, zodat ze vanaf de aarde gezien op een vast punt aan de hemel lijken te staan.

Voornaamste gebruiker van het TDRS-net is de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie NASA zelf. De satellieten geven signalen van en naar de Shuttle door en garanderen een vrijwel permanent contact, dus ook wanneer de Space Shuttle zich voor het grondstation in White Sands (New Mexico) achter de horizon bevindt.

De "kachelpijp', zoals de TDRS genoemd wordt omdat men ermee als het ware om de hoek kan kijken, bedient ook anderen: commerciële en wetenschappelijke satellieten - waaronder de Landsat-aardwaarnemingssatelliet en de Hubble-ruimtetelescoop - en meer dan tien Amerikaanse spionagesatellieten, die zich door hun relatief lage baan om de aarde ook nogal eens buiten het "gezichtsbereik' van een grondstation bevinden. Daartoe behoren onder meer fotoverkenners van het type Keyhole (KH-11 en -12); satellieten die radarbeelden maken van het aardoppervlak (Lacrosse); en satellieten die radio- en radarsignalen en zelfs telefoongesprekken kunnen opvangen (Jumpseat en Vortex). Het TDRS-net houdt daarom tevens een belangrijke aanvulling in op de verouderende kunstmanen van het Defense Signals Directorate (DSD), die voor zuiver militair gebruik zijn.

Volgens de eerste berichten heeft de nu gelanceerde TDRS zijn beoogde positie bereikt. NASA-woordvoerders verzekeren echter dat pas over een maand iets met zekerheid valt te zeggen. Die slag om de arm lijkt verstandig, want op het TDRS-programma rust op het eerste gezicht geen zegen. De eerste TDRS, gelanceerd in 1983, kwam in een verkeerde baan terecht en zijn zend-ontvangstinrichting functioneert slechts voor de helft. TDRS-2 ging verloren bij de ramp met het ruimteveer "Challenger' in 1986. De derde TDRS (1988) vertoont precies dezelfde gebreken als TDRS-1. Alleen TDRS-4 (1989) werkt volgens het boekje.

De totale kosten van het TDRS-programma werden begin jaren zeventig geraamd op 800 miljoen dollar. In 1983, drie jaar later dan voorzien, kon de eerste van de serie gelanceerd worden. In 1985 bleken de kosten opgelopen tot drie miljard dollar. Daarna moest nog eens 800 miljoen dollar extra worden uitgegeven om de satellieten beter tegen storingen te beveiligen. De exploitatiekosten zijn inmiddels opgelopen tot 20 miljoen dollar per jaar.

TDRS is slechts een van de Amerikaanse satellietsystemen met zwakke plekken. Deels hebben die te maken met het financieringstekort van de NASA, steeds verder achteroprakende nieuwbouwprogramma's voor satellieten en mislukte lanceringen waarbij kostbare satellieten verloren zijn gegaan zonder dat een vervanger direct voor handen was.

Een van deze gehandicapte systemen was de Amerikaanse Geostationary Operational Environmental Satellite (GOES). Door het plotseling uitvallen van een van deze twee meteorologische satellieten beschikten de Verenigde Staten niet over eigen weerkaarten van de Atlantische Oceaan. Een vervanger is niet eerder gereed dan pas over drie à vier jaar, en nu al zijn de kosten daarvoor een half miljard dollar hoger dan geraamd. De VS legden een noodverband: zij kregen van het Europese Eumetsat-consortium gedaan dat het zijn reservesatelliet Meteosat-3 per 1 augustus heeft overgebracht naar de positie van de uitgevallen kunstmaan "GOES-Oost'.

Het Amerikaanse Landsat-programma loopt soortgelijke risico's. De 2,5 miljoen Landsat-foto's die sinds 1972 bijeengebracht zijn vormen de grootste openbare collectie satellietgegevens ter wereld, waarvan zowel burgers als militairen een dankbaar gebruik maken. Landsat-4 is echter zijn begrote levensduur gepasseerd en kan elk moment uitvallen, waarna Landsat-5 alleen de periode moet overbruggen tot Landsat-6 en -7 worden gelanceerd. De kosten daarvan zijn echter nog steeds voor ten minste 400 miljoen dollar ongedekt. Als de continuïteit van Landsat - “het werkpaard van de aardobservatie” - niet is gegarandeerd, zullen steeds meer afnemers gedwongen overgaan naar concurrenten als de Franse SPOT, de Europese ERS-1, of zelfs de Sovjet-satelliet Sojuzkarta.

Vooral tijdens de oorlog in het Golfgebied zijn ook andere, structurele tekortkomingen gebleken. Zo waren de verschillende satellieten voor militaire communicatie niet berekend op de grote hoeveelheid "data' die snel over vele gebruikers verdeeld moest worden. Schepen van de Amerikaanse marine kregen moeilijk toegang tot informatie en essentiële gegevens over de toestand op het slagveld bleven halverwege steken. Militaire eenheden die op enkele kilometers van elkaar in de woestijn lagen, konden geen gegevens per satelliet uitwisselen.

Een recent rapport over het functioneren van de Amerikaanse strijdkrachten in de Golf noemt deze satellieten weliswaar “van cruciaal belang”, maar tevens “uiterst gevoelig voor storingen” - een eigenschap waarvan Irak geen gebruik gemaakt heeft. Nieuwe programma's zullen dan ook eerder meer en kleinere verbindingssatellieten omvatten, dan de traditionele grote "schakelstations' in de ruimte, die snel verstopt raken, zo hebben militaire ruimtevaartdeskundigen vastgesteld.

Een andere lacune tijdens de Golfoorlog was het gebrek aan kaarten van het gebied, zowel traditionele landkaarten als landkaarten in elektronische vorm. Het is aannemelijk dat de VS de maandenlange voorbereiding van hun offensief onder meer nodig hadden om deze alsnog te maken. Radarkaarten worden gemaakt met behulp van de Lacrosse-satelliet. Deze tast met een krachtige bundel door een eventueel wolkendek heen het aardoppervlak af en stuurt de reflecties naar een speciaal grondstation. Hieruit is een foto-achtig beeld te reconstrueren waarop voorwerpen met een doorsnede van enkele meters zichtbaar zijn. Die "elektronische landkaarten' worden opgeslagen in de gigantische databanken van de National Security Agency, waaruit zij met een druk op de knop zijn op te roepen.

Om hun weg te vinden door vijandelijk gebied vergelijken kruisraketten de radar-echo's die zij opvangen met de elektronische landkaarten die in hun geheugen zijn ingevoerd. Zowel het opnemen als het verwerken van deze gegevens is een langdurig proces. Noodgedwongen bleven grote delen op de radarkaart van het Golfgebied "wit'. Een aantal kruisraketten moest hierdoor in de beginfase van het conflict afgevuurd worden vanuit onderzeeboten in het oostelijk deel van de Middellandse Zee; tijdens het eerste deel van hun vlucht naar Irak konden zij dan navigeren boven Turkije (en mogelijk Israel), dat wel goed in kaart gebracht was.

Ook over de Keyhole-satellieten - “naar de aarde gekeerde Hubble-telescopen”, waarvan er naar schatting drie in bedrijf zijn - komen nu enigszins sceptische verhalen los. Hun aantal zou te gering zijn, te meer omdat andere exemplaren in 1986 en '87 verloren gingen bij mislukte lanceringen. Ze zouden geen permanente blik op het slagveld in de Golf gegeven hebben ten gevolge van hun beperkte actieradius vanuit hun polaire omloopbaan. Hun gegevens zouden op aarde niet snel genoeg verwerkt zijn en mogelijk zelfs verkeerd geïnterpreteerd zijn. En tenslotte moesten tijdens het Golfconflict andere interessante plaatsen op aarde noodgedwongen onbespied blijven.

Ook een systeem dat in aanleg feilloos functioneert - het "Global Positioning System' (GPS) voor satellietnavigatie - bleek in de praktijk van de Golfoorlog niet zonder meer toegepast te kunnen worden.

De 24 GPS-satellieten (waarvan er nu met bijna een jaar vertraging vijftien in een baan om de aarde zijn) stellen de aardbewoner in staat met behulp van een speciale ontvanger nauwkeurig zijn positie op aarde te bepalen. Voor militair gebruik is de nauwkeurigheid omstreeks vijftien meter, maar voor "commerciële gebruikers', zoals vrachtwagens en schepen worden de signalen van de GPS-satellieten opzettelijk vertekend, zodat de onnauwkeurigheid wordt vergroot tot ongeveer honderd meter.

Bij het uitbreken van de Golfoorlog bleek het leger echter maar 200 militaire precisie-ontvangers te hebben, terwijl in het vlakke woestijnterrein, waar visuele herkinngingspunten ontbraken, zeer veel ontvangers nodig waren. Die waren er niet en inderhaast bestelde het Pentagon 6.000 commerciële, dus onnauwkeurige ontvangers. Om toch de benodigde precisie te bereiken, moesten de GPS-satellieten hun signalen nu onvervormd uitzenden.

Tijdens de recente hoorzittingen in de Amerikaanse senaat vertelden hoge militairen dat zij nachtmerries kregen van de reële mogelijkheid dat Irak zijn Scud-raketten nauwkeurig op Israel had kunnen richten met behulp van Amerikaanse navigatie-satellieten.

Het Amerikaanse ruimtevaartprogramma verkeert in een beslissende fase. De lanceringen van de Space Shuttle lopen vele jaren achter ten gevolge van de ramp met de Challenger in 1986. Ook nu nog wordt het ruimteveer geplaagd door technische mankementen, zoals chronische brandstoflekkages, haarscheurtjes in delen van de constructie, falende sensoren en computers die om onverklaarbare reden plotseling uitvallen. En dat terwijl de ruimteveren omstreeks driekwart van het NASA-budget opsouperen.

De andere poot van de NASA, de onbemande draagraketten, is ook ernstig verzwakt. De afgelopen jaren zijn kostbare en soms onvervangbare commerciële en militaire satellieten verloren gegaan, hetzij door ontploffende raketten, hetzij doordat de raketten niet in de beoogde baan kwamen, hetzij doordat de satellieten hun baan niet bereikten, hetzij doordat zij niet bleken te reageren op signalen van de aarde omdat hun antennes bij de lancering beschadigd waren. “Onze reputatie is enigszins geschaad”, zei een NASA-woordvoerder kortgeleden met gevoel voor understatement.

Die indruk is ook ontstaan bij de grootste groep afnemers van deze diensten, particuliere bedrijven en staten die bijvoorbeeld een communicatiesatelliet in en baan om de aarde willen hebben. In toenemende mate kiezen zij daarom alternatieve draagraketten, zoals de zeer succesvolle Europese Ariane.

Twee weken geleden maakte de Amerikaanse vice-president Dan Quayle als voorzitter van de nationale ruimtevaartcommissie de "nieuwe Amerikaanse strategie voor de ruimtevaart' bekend. Daarin zal op termijn geen plaats meer zijn voor nieuwe Space Shuttles. Het ruimteveer "Endeavour', dat als laatste werd gebouwd - als vervanging voor de Challenger die in 1986 verloren ging - zou het laatste zijn. De Verenigde Staten zouden zich nu gaan toeleggen op de bouw van een nieuwe generatie draagraketten, aldus Quayle, die de kosten van daarvan op 11,5 miljard dollar raamde.

Toch is het moeilijk om de Amerikaanse ruimtevaart voorlopig los te zien van het ruimteveer. Het lijkt vooralsnog onmisbaar bij de aanvoer van onderdelen voor het geplande NASA-ruimtestation "Freedom', waarvoor de senaat drie weken geleden toestemming gegeven heeft, zij het in afgeslankte vorm. Het ruimteveer lijkt eveneens onmisbaar bij de ravitaillering en reparatie van spionage-satellieten in een lage baan om de aarde. Alle ontwikkelingen in de militaire ruimtevaart van de afgelopen tien jaar hebben zich gericht op het verwerven van juist deze technieken en vaardigheden. Zolang zich daarin geen revolutie voordoet blijven de satellieten en het ruimteveer tot elkaar veroordeeld - met al hun gebreken.