Te huur: internationaal ruimtestation, 574 m3

Ruimtevaart

Dit jaar wordt het internationale ruimtestation ISS twintig. Hoe verder? Alsnog in zee laten storten, opsplitsen, of doorgaan en nieuwe markten aanboren?

Foto NASA

Veruit de grootste satelliet die de ruimtevaart ooit heeft voorgebracht gaat een onzekere toekomst tegemoet. Het internationale ruimtestation ISS, een gevaarte opgebouwd uit zestien modules dreigt in financiële nood te komen als de Amerikaanse financiering in 2025 stopt.

„Het is alsof je een oude auto hebt. Hij doet het prima, maar je betaalt wel elk jaar duizend euro om hem door die vreselijke APK-keuring te krijgen. Maar ja, een nieuwe kopen voor een halve ton, dat is ook weer zo wat.” Bernardo Patti, manager van ISS-operaties voor de Europese ruimtevaartorganisatie ESA, drukt zich graag uit in praktische termen.

In zijn kantoor in ESTEC, het test- en onderzoeksinstituut van de ESA in Noordwijk, staat één ruime tafel vol modellen van raketten, het ruimtestation zelf, plaquettes en andere memorabilia. Aan de andere, kleinere tafel legt hij uit waarom het ISS wat hem betreft nog jaren doorkan, desnoods in de verhuur.

Al twintig jaar bouwen NASA, de Europese ruimtevaartorganisatie ESA en Russische, Japanse en Canadese partners aan het bemande ruimtestation dat op 400 kilometer hoogte – dus betrekkelijk dichtbij – zijn baantjes om de aarde trekt.

In 1998 lanceerde Rusland de eerste module, Zarja (‘dageraad’), en sindsdien is het station als een legodoos steentje voor steentje uitgebreid met leefmodules, service-modules, zonnepanelen, laboratorium-modules, dwarsbalken, aanmeerpoorten en andere onderdelen. Inmiddels weegt het 420 ton, en meet het 109 bij 73 meter, ongeveer een voetbalveld.

Vanaf 2000 hebben er 230 astronauten gewoond. In 2009, kort na het aankoppelen van de Europese labmodule Columbus, groeide de bemanning van drie naar zes astronauten. Daarmee begon het wetenschappelijk onderzoek, de officiële bestaansreden van het ruimtestation, ook serieus op gang te komen.

„Het ISS werkt. Er is een gemeenschap van onderzoekers die er volop gebruik van maakt, en een lange wachtrij voor onderzoek”, zegt Patti. En inderdaad, geeft hij toe, er zijn onderdelen die verouderen, zoals de beginmodules en de zonnepanelen die het station van energie voorzien maar steeds minder efficiënt worden.

Maar daar doet NASA iets slims, zegt Patti: „De nieuwe zonnepanelen bestaan uit folie dat je als een tapijt kunt uitrollen over de bestaande panelen. Dat wordt gewoon met klittenband vastgemaakt, want deze keer hoeft het niet bestand te zijn tegen het geweld van een lancering.”

In zee storten

Toch nadert het einde, of in ieder geval een einde voor het ISS. Aanvankelijk was het de bedoeling dat het rond 2016 in zee zou storten, maar na vertragingen en verlengingen lopen de afspraken tussen de partners tot 2024.

Maar in februari kondigde Amerikaanse regering dan toch het einde aan. In de begroting voor 2019 meldde de regering Trump dat er vanaf 2025 geen financiering voor het ISS meer zal zijn. Het ISS, althans het Amerikaanse gedeelte, moet commercialiseren.

NASA werkt immers aan het volgende project: het Lunar Orbital Platform-Gateway, een bemand ruimtestation in een baan om de maan. De bijbehorende superraket SLS en de bemande Orion-capsule slokken flink wat NASA-aandacht en -geld op.

En het ISS? Voor Europa mag het ruimtestation een oude maar nog prima functionerende auto zijn, voor de twee grootste partners, de VS en Rusland is het ISS meer een veelbewogen (maar tot nog toe verrassend stabiel) huwelijk, waar beide partners ingestapt zijn met hun eigen dromen en trauma’s.

In de VS was in de jaren tachtig was duidelijk geworden dat de Space Shuttle, hoewel herbruikbaar, duur en onpraktisch zou blijven voor ruimte-onderzoek. Elke lancering van in totaal 1,5 miljard dollar bood hooguit een week of twee aan ruimtewerkzaamheden.

Het ISS was bovendien een goede manier om werk te bieden aan Russische raketingenieurs, die na het instorten van de Sovjetunie anders misschien emplooi zouden vinden in Iran of Noord-Korea, dat toen nog lang geen atoomwapens of lange-afstandsraketten had.

Het verongelukken van de Space Shuttle Columbia in 2003 luidde het definitieve einde in van de Shuttle, die in 2011 voor het laatst naar het ISS vloog. Daarop openbaarde het Shuttle Retirement Syndrome zich al snel. Het plan om een vervangende raket te ontwikkelen liep vertraging op – zoals wel vaker in de ruimtevaart. Daardoor zijn de Amerikanen al zeven jaar aangewezen op Russische Sojoez-raketten en -capsules om astronauten bij het ISS af te leveren en weer op te halen.

Een situatie waar de Russische vice-premier Dmitri Rogozin in 2014 fijntjes op wees tijdens de Oekraïne-crisis. „Na het analyseren van de sancties tegen onze ruimtevaartindustrie, stel ik voor dat de VS hun astronauten met een trampoline naar het ISS brengen”, twitterde hij.

Andersom irriteerde de onzekerheid die de VS lieten bestaan over het ISS na 2024 de Russen. Die lieten weten dat ze het Russische segment zouden afkoppelen om een eigen ruimtestation te beginnen, eventueel samen met China.

Springplank naar de maan

Rusland had al eerder plannen aangekondigd om de Russische modules te gebruiken voor een eigen ruimtestation, onder de naam OPSEK. Het station zou dienen als springplank voor bemande reizen naar de maan of Mars, en als montageplaats om de modulaire ruimteschepen voor zulke missies in elkaar te zetten.

Maar in die plannen zou de recycling pas ná het ISS-tijdperk plaatsvinden. Eerder afkoppelen zou grote problemen opleveren, omdat het permanent aangekoppelde Russische Progress-ruimteschip onmisbaar is voor de periodieke boosts, het vuren van de raketmotor om het ISS op de juiste hoogte houden: het Amerikaans-Europese deel alleen zou op den duur onherroepelijk neerstorten.

Eerder hadden de echtelieden al geruzied over de kwestie ruimtetoeristen: de Russen verdienden bij door stoelen aan boord van de Sojoez te verkopen aan multimiljonairs zoals Dennis Tito, die daarvoor 20 miljoen dollar betaalde. Europa en de VS waren daar fel op tegen.

De Russische ruimtevaartsector, naast olie en wapenhandel een van de weinige concurrerende industrieën, kampte met tekorten en chronische technische en organisatorische problemen, waardoor regelmatig raketten explodeerden of lanceringen op andere manieren mislukten.

Politici mogen bitsen, zegt Patti, „maar op ons niveau is de samenwerking altijd goed gebleven, misschien juist tijdens de crises. Je weet: ruimtevaart is een van de laatste bruggen die je wilt verbranden. Dus laten we geen olie op het vuur gooien met trampoline-grappen.”

Met de Amerikaanse aankondiging is ISS in een nieuwe fase terechtgekomen. „De formulering van de Amerikanen is opzettelijk vaag”, benadrukt Patti, „geen directe financiering. Als ze het ISS in 2025 in de oceaan hadden willen gooien, hadden ze dat wel genoemd.”

Ook ESA denkt eerder aan een overgang van een institutionele naar een commerciële leiding. Patti: „Sectoren als de luchtvaart, of bijvoorbeeld ook communicatiesatellieten, zijn opgestart door regeringen, maar zijn sindsdien commercieel geworden.”

Voor commerciëleruimtevaart naar een lage baan om de aarde is de tijd rijp: het ISS wordt bevoorraad door commercieel ontwikkelde Dragon-capsules van het bedrijf SpaceX van Elon Musk, en de eerste bemande Dragon-vlucht staat voor eind dit jaar gepland.

ISS-diensten moeten commerciëler worden, vindt Patti. „Er is nu een vaste gemeenschap van onderzoekers, universiteiten en grote research-insituten, maar we willen een bredere groep interesseren. Dan kun je denken aan producenten van farmaceutische producten of materialen voor glasvezels, die in microzwaartekracht betere kristallen kunnen laten groeien.”

Commerciële initiatieven zijn er al. Het Europese Airbus werkt nu aan Bartolomeo, een soort balkon dat aan de Europese Columbus module bevestigd wordt, waarop klanten dan apparatuur kunnen installeren. Bijvoorbeeld aardobservatie-apparatuur, of materialen of apparatuur die blootgesteld wordt aan het vacuüm, het licht en de kosmische straling.

De microzwaartekracht-experimenteer-ruimte in de Columbus zou net zo goed commerciëler uitgebaat kunnen worden, zegt Patti: „Nu moet je als onderzoeker heel precies aanmelden wat voor experiment je op wat voor manier gaat doen. Maar we zouden een beheerder kunnen aanstellen, die zelf laboratoriumruimte verhuurt, en die daarmee dus ook winst kan maken.”

Betere kristalgroei

Toch zijn er twijfels. Laboratoriumonderzoek in de ruimte gebeurt al sinds de jaren zeventig, en al die tijd is er kritiek op de extreem hoge kosten en het matige wetenschappelijke rendement. De langdurige microzwaartekracht en de blootstelling aan echte ruimte-omstandigheden zijn weliswaar alleen in het ISS beschikbaar, maar zó gewild zijn die omstandigheden ook weer niet, terwijl een kilo apparatuur naar het ISS lanceren (of terughalen naar aarde) al gauw duizenden euro’s kost.

Beloften van betere kristalgroei worden al sinds de jaren tachtig gedaan, maar hebben tot nog toe weinig opgeleverd. De toename in kwaliteit zou bovendien spectaculair moeten zijn om het kostenverschil met aardse productie te rechtvaardigen.

De academische wetenschappers die nu in de rij staan met hun proeven, hoeven die kosten niet te betalen, maar een commercieel exploitant – en zijn klanten – wel.

En als je dan per se naar de ruimte wil, is een satelliet meestal goedkoper. Patti: „Alleen als je je proef volledig kunt automatiseren, heb je geen ISS nodig. Maar als je voor je proef voortdurend veranderende configuraties nodig hebt, wens ik je veel geluk met je robots. Als die het niet doen, kun je je satelliet in zee gooien. Als er aan boord van het ISS iets mis gaat, komt André Kuipers of zijn vriend, en die kan de boel repareren.”

En zelfs ruimtetoerisme, ooit een breekpunt voor ESA, is geen taboe. Het Amerikaanse Bigelow Aerospace werkt aan opblaasbare hotelmodules voor ruimtetoeristen die aan het ISS aangekoppeld kunnen worden.

Patti: „Voor een serieuze markt zouden de transportkosten wel flink naar beneden moeten. Als je het moet hebben van Saoedische prinsen en andere miljonairs, ben je gauw door je markt heen.” Maar met de komst van SpaceX met zijn deel herbruikbare raketten is zo’n prijsverlaging goed voorstelbaar.

En mochten alle commerciële initiatieven desondanks geen grote nieuwe markten aanboren, zegt Patti, dan krimpen we desnoods het ISS een beetje in. „De grootste kosten hebben we al gemaakt, je kunt oude modules afkoppelen. De lopende kosten zijn vooral transportkosten.”

Ofwel: een nieuwe auto komt er niet, maar de oude gaat ook zeker niet naar de sloop.

Dus er is nog hoop voor meisjes en jongetjes met André Kuipers-dromen? Patti: „Jawel, juist nu. Sinds de jaren zestig zijn er elk decennium meer astronauten naar boven gegaan. Jonge mensen die ervan dromen om naar de ruimte te gaan, verspillen hun tijd zeker niet.”