Zorgen over astronomische "milieu'

Van 30 juni tot 2 juli wordt bij de UNESCO in Parijs een bijeenkomst gebouden over het verslechterende "milieu' waarin astronomen moeten werken. De bijeenkomst is georganiseerd door de Internationale Astronomische Unie (IAU), de Internationale Raad van Wetenschappelijke Unies (ICSU) en de afdeling fundamentele wetenschap van de UNESCO. Doel is het geven van grotere bekendheid aan de "zeer ernstige bedreiging van de optische astronomie en de radioastronomie' als gevolg van toenemende "vervuiling' van de hemel door onder andere licht, stof, radiogolven en ruimtevaartuigen.

Astronomen kunnen hun onderzoek niet zoals natuur- en scheikundigen in een laboratorium verrichten. Alle informatie over hemellichamen wordt afgeleid uit de straling die zij uitzenden. Aanvankelijk betrof het alleen zichtbaar licht, maar op den duur werden alle elektromagnetische vensters "geopend'. Het is vooral door het combineren van informatie uit deze golflengtegebieden dat de sterrenkunde in de afgelopen decennia zo'n vooruitgang heeft gemaakt.

Verdrinken

Vaak wordt gedacht dat door het koppelen van steeds modernere detectoren aan steeds modernere telescopen ook steeds zwakkere signalen zullen worden opvangen. Maar helaas dreigen de zwakkere signalen nu te "verdrinken' in de elektromagnetische straling die in toenemende mate door de mens zelf wordt geproduceerd. De mens is bezig de elektromagnetische vensters te "sluiten' en zijn blik op het heelal daardoor te bemoeilijken.

Door de toenemende groei en verlichting van steden en wegen is er tussen onze wereld en de hemel daarboven een barrière ontstaan. Een donkere, met sterren bezaaide hemel is voor stadsbewoners verleden tijd. Maar niet alleen boven en rond steden wordt de hemel niet meer echt donker: ook op vele tientallen kilometers afstand doet het stadslicht zich gelden. Vrijwel iedere sterrenwacht op aarde wordt tegenwoordig met vervuiling door licht geconfronteerd, ook die welke aanvankelijk op de meest gunstig geachte lokaties staan.

Bij deze vervuiling gaat het enerzijds om het soort licht dat wordt gebruikt en anderzijds om de hoeveelheid. Lampen zenden hun straling uit in bepaalde golflengtegebieden (kleuren) en het is zeer storend wanneer die juist samenvallen met de golflengtegebieden waarin belangrijke astronomische waarnemingen worden verricht.

Verder is het een bekend feit dat minstens 30 procent van het licht doelloos hemelwaarts wordt gezonden. In alleen al de VS gaat zo jaarlijks ruim anderhalf miljard dollar letterlijk in rook (uit centrales) op. Ook de consument is dus gebaat bij een zodanige verbetering van de buitenverlichting, dat het licht alleen dáár komt waar het nodig is en alleen in de tijd dat dit nodig is.

Astronomen proberen nu uit alle macht het duister boven de beste waarnemingslokaties te beschermen. Binnen de Internationale Astronomische Unie bestaat hiertoe een speciale commissie en er is zelfs een Dark-Sky Association voor sympathisanten. In sommige gevallen konden met lokale overheden afspraken worden gemaakt. Blijkbaar zijn er oplossingen mogelijk waarmee beide partijen kunnen instemmen. Dat zou nu op mondiaal niveau moeten worden doorgevoerd.

Een soortgelijk probleem bestaat op het gebied van de radiostraling. Radioastronomen ontvangen passief de zeer zwakke radiostraling die uit het heelal komt. Maar op aarde zelf wordt actief en in toenemende mate op allerlei golflengten een enorme hoeveelheid radiostraling geproduceerd: door radio-, televisie- en radarstations, mobiele telefoons, communicatie- en navigatiesatellieten en allerhande militaire en civiele apparatuur, tot aan de magnetron en krultang toe. Ook die signalen kunnen door radiotelescopen worden opgevangen.

De verdeling van de frequentiegebieden over de verschillende gebruikers wordt geregeld door de Internationale Telecommunicatie Unie (ITU), die rechtstreeks onder de Verenigde Naties ressorteert. Afspraken hiervoor worden gemaakt tijdens de World Administrative Radio Conferences (WARC's). Helaas houdt niet iedereen zich aan afspraken, die bovendien van land tot land kunnen verschillen. Dus behelpen astronomen zich met "stiltegebieden' (zoals rond de radiosterrenwacht Westerbork), het opsporen van stoorzenders en het uitfilteren van storingen.

Satellieten

Een derde storingsbron bevindt zich in de ruimte. De aarde wordt tegenwoordig omcirkeld door duizenden uitgewerkte satellieten, raketten en onderdelen daarvan en een nog veel groter aantal stukken en stukjes afval: tot aan minuscule verfschilfertjes toe. Door nieuwe lanceringen en onderlinge botsingen blijft deze "afvalberg' gestaag groeien.

Schilfertjes van een paar millimeter groot zijn door hun enorme snelheid (8 km/s) een soort kogels die astronomische satellieten en andere ruimtevaartuigen in één klap onbruikbaar kunnen maken. Zo schat men dat de peperdure Hubble-ruimtetelescoop tijdens haar geplande 17-jarige levensduur een kans van 1 tot 50 procent heeft om door zo'n deeltje te worden geraakt.

De grotere objecten, zoals uitgewerkte satellieten en rakettrappen, vormen een bron van ergernis voor de optische astronomen op aarde. Deze objecten weerkaatsen zonlicht en veroorzaken heldere sporen op vooral de fotografische opnamen die met grootbeeld-telescopen worden gemaakt (waarbij gewoonlijk een uur lang wordt belicht). Momenteel komt op vrijwel iedere opname wel zo'n satellietspoor voor en soms zijn het er zelfs meer. Ook vliegtuigen veroorzaken overigens zulke sporen.

Astronomen zouden graag zien dat alleen toestemming wordt gegeven voor de lancering van een een satelliet, militair zowel als civiel, wanneer de mogelijkheid bestaat om die aan het einde van zijn werkzame periode weer uit te ruimte te halen en wanneer de hoeveelheid "afval' die de lancering veroorzaakt zo klein mogelijk wordt gehouden.

Tijdens de bijeenkomst volgende week in Parijs zal door een twintigtal onderzoekers op deze problematiek worden ingegaan. Er zal onder andere worden bepleit om de huidige plaatsen op aarde met nog een bijzonder donkere en schone hemel, of met nog zeer grote "radiostilte', te verklaren tot World Heritage Sites, een soort natuurparken. Dit wellicht in het kader van de International Union for Conservation of Nature and Natural Resources (IUCN).

Over de juridische aspecten zal tijdens de bijeenkomst worden gesproken door dr. Bess Reynen, docent volkenrecht en ruimterecht aan de Rijksuniversiteit Utrecht. Zij zal ingaan op de algemene beginselen van het Volkenrecht ten aanzien van het ongestoorde gebruik van de ruimte. Deze beginselen komen er, populair gezegd, op neer dat alles wat je in de ruimte doet niet mag worden gehinderd door je buurman, en omgekeerd: in dit geval toegespitst op de radio- en de optische astronomie.

Het probleem was tot nu toe dat astronomen geen economische of juridische macht hadden en het dus alleen van hun overtuigingskracht moesten hebben. Volgens Reynen heeft de ITU echter onlangs de status van de radiosterrenkunde opgetrokken, zodat deze niet meer een ondergeschoven kindje is maar een zelfstandige eenheid met een juridisch gelijke basis op bepaalde rechten.

Reynen ziet een duidelijk lichtpunt in de komende bijeenkomst. In de eerste plaats door het feit dat nu ook de UNESCO, een van de suborganisaties van de Verenigde Naties, aldus betrokken wordt bij de "milieuproblematiek' in de sterrenkunde. En in de tweede plaats doordat nu duidelijk naar voren wordt gebracht dat een heel specifiek soort vervuiling van de ruimte er op wijst dat bepaalde takken van wetenschap onmogelijk dreigen te worden. Dat de bijeenkomst zo kort na de milieutop in Rio wordt gehouden, berust op puur toeval.