Nederland investeert in ruimteweerbericht om vitale sectoren te beschermen
Een groene gloed danste deze winter door lucht boven Nederland en dat leverde prachtige plaatjes op. Maar het noorderlicht, veroorzaakt door deeltjes van de zon, kent ook een schaduwkant. Onstuimig ‘ruimteweer’ kan satellietsignalen beïnvloeden en zelfs technologie hier op aarde verstoren. Vijf vragen over het weer in de ruimte en waarom Nederland investeert in space situational awareness.
Het Noorderlicht
Wat is ruimteweer?
Op een mooie zomerdag genieten we allemaal van de zon, die ons licht en warmte geeft. Diezelfde zon bepaalt ook het ‘weer’ in de ruimte. Als de zon erg actief is, ontstaan zonnevlekken op het oppervlak. Deze gebieden vol magnetische energie kunnen uitbarsten. Zo ontstaat een zonnestorm, die daarna verschillende gedaantes kan krijgen. Een zonnevlam is een felle lichtflits van zowel röntgen- als radiostraling. Heftiger is de coronale massa uitstoot (Coronal Mass Ejection of kortweg CME). Hierbij slingert de zon grote hoeveelheden materie de ruimte in. Als de zon geladen deeltjes (protonen) afvuurt die veel sneller reizen dan de reguliere, constante zonnewind, noemen we dat een deeltjesstorm.
Coronal Mass Ejection (CME) © KNMI
Welke problemen kan ruimteweer hier op aarde veroorzaken?
Dat weet Bert van den Oord, coördinerend adviseur ruimteweer bij het KNMI. Een deeltjesstorm kan het mooie noorder- en zuiderlicht produceren, maar ook satellietsignalen verstoren. Dan werken communicatiesatellieten ineens minder goed en kunnen problemen ontstaan met de satellietnavigatie in vliegtuigen, auto’s en smartphones. Een deeltjesstorm kan bovendien gevaarlijke straling opleveren voor bemanningen van passagiersvliegtuigen en astronauten aan boord van het internationale ruimtestation.
De gevolgen van een CME kunnen nog ernstiger zijn. Begin februari 2022 gingen na een CME tientallen satellieten verloren die kort daarvoor in een lage baan om de aarde waren gelanceerd. En in 1989 zaten miljoenen mensen in de Canadese stad Québec uren zonder stroom na een zware geomagnetische storm, veroorzaakt door een CME.
Van den Oord: ‘Als zo’n CME precies onze kant op komt, beukt de zonnewind met acht- tot negenhonderd kilometer per seconde (!) in op het magneetveld dat onze aarde beschermt. Zo ontstaan spanningsverschillen hoog in de dampkring, die vervolgens kunnen overslaan naar het aardoppervlak. En waar gaat stroom dan naartoe? Naar goed geleidende netwerken, zoals onze elektriciteitsvoorziening en spoorverbindingen. Gelukkig komen zulke extreme evenementen hooguit een paar keer per eeuw voor.’
Bert van Oord, coördinerend adviseur ruimteweer bij het KNMI
Kunnen we de problemen die ruimteweer veroorzaakt oplossen?
We kunnen niet voorkomen dat de zon licht en warmte de ruimte in slingert. Gelukkig maar, want straling van de zon maakt al het leven op aarde mogelijk en zomerdagen aan het strand extra leuk. Wat wél kan, is de zonneactiviteit goed monitoren. Met satellieten meten we 24/7 röntgen en Uv-straling van de zon. Dat moet in de ruimte gebeuren, want deze straling komt niet door de dampkring van de aarde heen. Meetstations op de grond kunnen wel zonnevlammen, deeltjesstormen en de effecten van CME’s op het aardmagnetisch veld waarnemen.
Dus naast het bekende weeralarm geeft het KNMI sinds januari 2023 ook het minder bekende ‘ruimteweeralarm’ af aan de crisiscentra van de ministeries van IenW en EZ en soms rechtstreeks aan vitale sectoren. Daarnaast maakt het KNMI deel uit van de International Civil Aviation Organization (ICAO), die wereldwijd de burgerluchtvaart waarschuwt voor verstorend ruimteweer.
‘Hoe beter ons beeld van het ruimteweer, hoe sneller we kunnen waarschuwen voor mogelijke verstoringen’, zegt Van den Oord. ‘Dan weten piloten dat hun navigatie-instrumenten minder betrouwbaar zijn. Netwerkbeheerders en satellietoperators kunnen back-upsystemen inschakelen of zelfs al hun systemen tijdelijk uitschakelen om schade te voorkomen.’
Is ruimteweer de enige dreiging die vanuit de ruimte komt?
Alsof een zonne-uitbarsting die ons energienetwerk kan beïnvloeden niet genoeg is. Maar inderdaad, zonneweer is slechts een van de dreigingen uit de ruimte. Andere zijn planetoïden en kometen die vanuit de ruimte op de aarde kunnen inslaan. Ruim 65 miljoen jaar geleden bepaalde zo’n stuk ruimtepuin het lot van de dinosauriërs, die stierven uit. En ook vandaag de dag komen kleine en grotere objecten uit de ruimte op aarde terecht. In 2013 en 2024 werd op camera’s vastgelegd hoe grote stukken ruimtepuin insloegen in Rusland. Om een goed beeld te krijgen van wat er allemaal boven ons hoofd gebeurt, monitoren we de ruimte. Het resultaat hiervan heet space situational awareness (SSA).
Wat doet Nederland om mensen te beschermen tegen dreigingen uit de ruimte?
In ons dagelijks leven op aarde zijn we steeds afhankelijker van technologie, zoals navigatie, communicatie en aardobservatie – allemaal diensten die we te danken hebben aan satellieten in de ruimte. Daarom is het van groot belang om te investeren in de monitoring van ruimteweer en breder, in space situational awareness, zegt Joanna Ruiter, senior adviseur bij het NSO.
Binnen onze landsgrenzen ontwikkelen Astron en het Ministerie van Defensie nieuwe technologie die real time uitbarstingen van radiostraling kan waarnemen. Daarnaast draagt Nederland sinds 2016 bij aan het SSA programma van ESA. De komende jaren wordt vanuit dit programma gewerkt aan VIGIL, de eerste Europese satelliet die specifiek gebouwd is om het ruimteweerbericht te verbeteren. De satelliet is een grote stap op weg naar Europese autonomie op dit onderwerp.
Ook de Europese Commissie investeert in space situational awareness, met betere satellietwaarnemingen en waarschuwingsdiensten waar ook het KNMI aan bijdraagt. De grootste prioriteit legt de commissie bij satellietoperators, voor wie de consequenties van ruimteweer het meest ingrijpend zijn.
Op mondiaal niveau praat het NSO mee in de commissie COPUOS van de Verenigde Naties. VN-lidstaten proberen via deze commissie wet- en regelgeving te bevorderen die de ruimte én de aarde veiliger maakt. Belangrijke vragen die het NSO inbrengt zijn: welke instrumenten hebben we precies nodig om ruimteweer te monitoren? En hoe kan de Nederlandse ruimtevaartindustrie met onderzoek en technologische innovatie bijdragen aan de ontwikkeling van meetinstrumenten?
‘We staan er niet elke dag bij stil, maar er gebeurt ontzettend veel op het gebied van ruimteweer en space situational awareness’, zegt Ruiter. ‘Het zijn dan ook ontzettend belangrijke onderwerpen voor ons dagelijks leven en onze veiligheid op aarde.’
Verder lezen:
KNMI en ruimteweer