Nederland en zeven andere landen hebben een klacht ingediend bij de VN: Rusland verstoort satellieten. Satellieten zijn onmisbaar voor communicatie, navigatie en het observeren van de aarde. We vroegen wat jullie over satellieten willen weten.
De vragen worden beantwoord door ingenieur Arnaud van Kleef van het Nederlands Lucht- en Ruimtevaartcentrum (NLR). Hij leidt daar het Future Air and Space Power-programma, dat onderzoekt hoe innovaties in de lucht en ruimte kunnen bijdragen aan een veiligere samenleving. Vanuit dit onderzoek wordt ook het ministerie van Defensie geadviseerd.
1. Welke soorten satellieten zijn er en waarvoor worden ze gebruikt?
Satellieten draaien om de aarde en sturen informatie naar ons door. Dat gebeurt via radiosignalen. Een schotelantenne op aarde stuurt signalen naar de satelliet, die verwerkt ze, en stuurt ze vervolgens via een andere antenne terug naar de aarde. Op deze manier gebruiken we satellieten voor belangrijke dingen als communicatie, navigatie en aardobservatie.
Satellieten zijn nodig voor communicatie op lange afstanden, licht Van Kleef als eerste toe. "Als je radiosignalen zonder satellieten naar de andere kant van de wereld probeert te sturen, dan ketsen ze af door de bolle vorm van de aarde. Satellieten plaats je daarentegen op de juiste hoogte in een baan om de aarde, waar die bolling de signalen niet meer blokkeert", verklaart hij.
Aardobservatie is een tweede belangrijke toepassing van satellieten. Satellieten kunnen bepaalde plekken op aarde monitoren. De beelden en informatie die dat oplevert, worden gebruikt voor de agrarische sector, voor controle van veiligheid. En om bijvoorbeeld veranderingen in het weer en klimaat in de gaten te houden, vertelt Van Kleef.
Ook zijn satellieten cruciaal voor navigatie. "Zonder zou je niet kunnen navigeren met Google Maps. Maar ook zijn ze bijvoorbeeld nodig voor precisiewapens van militairen; die vliegen vaak met gps-begeleiding", zegt de onderzoeker.
Satellieten op verschillende hoogtes
Satellieten draaien op verschillende hoogtes, in verschillende banen om de aarde heen. In de laagste baan (tot 2.000 kilometer hoogte) bevinden zich bijvoorbeeld de Starlink-satellieten van Musk. "Starlink wil veel data in korte tijd naar een groot aantal gebruikers kunnen sturen. Daarom is een lage hoogte handig", verklaart Van Kleef.
Op grotere hoogtes heb je de middelhoge banen (20.000 kilometer hoog), waar zich onder andere GPS-satellieten bevinden, en de geostationaire baan (36.000 kilometer hoog). In die baan draaien satellieten met dezelfde rotatiesnelheid als de aarde zelf, waardoor de satellieten altijd op dezelfde plek lijkten te staan. Dit zijn vooral satellieten die gebruikt worden voor telecommunicatie, voor bijvoorbeeld tv-zenders.
2. Wat is het gevaar van gehackte satellieten voor ons?
"Een gehackte satelliet kan cruciale informatie niet meer doorgeven. Er komt dan niets, of er komt ruis terug. Of de satelliet geeft aan: ik kan mijn taak niet meer uitvoeren."
"In bijvoorbeeld het Baltisch gebied ervaren vliegtuigen al regelmatig last van sabotage van satellieten. Het gaat vooral om sabotage van satellietsignalen, afkomstig van GPS-satellieten. Dit omdat er stoorzenders op aarde staan die stoorsignalen naar ontvangers sturen. Bijvoorbeeld de ontvangers aan boord van vliegtuigen. Het saboteren van GPS-satellieten zelf is zeker ook een bedreiging", legt Van Kleef uit.
"Ook heeft een sabotageactie soms onbedoelde bijeffecten. Neem het voorbeeld van kinderzender BabyTV, waar opeens Russische propaganda op te zien was. De sabotage van satellieten was vermoedelijk bedoeld om de communicatie van Oekraïne te verstoren, maar had ook deze consequentie."
"Europese landen hebben zo al op verschillende manieren last van sabotage van satellieten, en dat is ook waarom nu acht EU-lidstaten aankloppen bij de Verenigde Naties", verklaart hij. "Als satellieten op grote schaal gehackt zouden worden, werken allerlei processen van communicatie, navigatie en observatie niet meer. Dat kan hele maatschappijen ontwrichten."
"We leven namelijk in een tijd waarin we steeds afhankelijker zijn van de ruimte. Voor onze welvaart en veiligheid. Satellieten zorgen in deze eeuw voor informatie en data. En dat wordt wel gezien als de olie van de 21ste eeuw. Met veel informatie en data kun jij druk uitoefenen op andere landen. Het is cruciaal om daar toegang tot de hebben."
3. Hoe kunnen satellieten gehackt worden?
"Een satelliet verstoren, kan door vanuit een zendstation een heel sterk stoorsignaal naar de satelliet te sturen, dat veel sterker is dan wat die satelliet normaal binnenkrijgt. En dat het reguliere signaal overstemt", legt Van Kleef uit.
"Militaire satellieten hebben backup-systemen om zich te beschermen tegen stoorsignalen, maar civiele satellieten zijn kwetsbaarder. Tegelijkertijd vervaagt het onderscheid tussen militair en civiel gebruik van de ruimte. Voor beide worden steeds meer dezelfde satellieten en technologieën gebruikt, waardoor ook de dreigingen en risico's veranderen."
Er wordt onderzoek gedaan naar hoe je satellieten beter kunt beschermen. Bijvoorbeeld door signalen te sturen via een laser - met licht in plaats van radiogolven, dus. Die signalen zijn moeilijker te saboteren. Ook kunnen satellieten worden uitgerust met betere encryptie. Of met slimme antennes die beter kunnen detecteren waar stoorsignalen vandaan komen.
"Maar op dit moment geldt: als een satelliet hier niet mee ontworpen is, en zodra die eenmaal 'vliegt', heb je pech. Je kunt er dan niet zomaar heen om 'm te tweaken, zodat de satelliet beter beschermd is", zegt Van Kleef.
Bekijk ook
4. Zijn er internationale afspraken over het beschermen van satellieten?
Het VN-Ruimteverdrag uit 1967 bepaalt dat de ruimte vrij toegankelijk is, maar dat landen verantwoordelijk blijven voor hun satellieten. "Een bedrijf krijgt niet zomaar toegang tot de ruimte. Het moet in ieder geval een vergunning krijgen van het land waar het geregistreerd is."
"Daarnaast bepalen internationale organisaties zoals de ITU (Internationale Telecommunicatie-unie) - een gespecialiseerde organisatie van de VN - welke satellieten waar mogen 'vliegen'. Ook coördineren zij op welke radiofrequenties mag worden uitgezonden."
"Bovendien wordt space situational awareness, zoals we dat dan noemen, steeds belangrijker", vervolgt hij. "Met systemen vanaf de grond en met satellieten die camera's aan boord hebben, houden militaire en civiele organisaties in de gaten wat er allemaal om de aarde vliegt. Dat is cruciaal, want daar zit ook de bewijslast in het geval van sabotage."
EenVandaag Vraagt
Bij EenVandaag heb je de mogelijkheid om vragen en ideeën in te sturen. Dat kan altijd in onze chat, of je kunt meedoen aan de gerichte EenVandaag Vraagt-oproepen die wij zo'n twee keer per week plaatsen in de Peiling-app. De Peiling-app is gratis te downloaden in de App Store of Play Store.
5. Beschikt Europa over genoeg satellieten om alles 'up and running' te houden voor het geval we bonje krijgen met de VS of China?
Als alternatief satellietsysteem voor Starlink, om met het internet te verbinden, heeft Europa op dit moment Eutelsat OneWeb. Dat systeem telt ongeveer 600 satellieten, vertelt Van Kleef. Voor navigatie heeft de Europese Unie Galileo, een satellietnavigatiesysteem dat vergelijkbaar is met het Amerikaanse GPS.
Voor het geval dat Elon Musk Starlink zou uitzetten, kan Europa met Eutelsat OneWeb zelfstandig opereren, zegt Van Kleef.
"Maar het liefst zouden we wel meer Europese satellieten lanceren, om de dekking beter te garanderen en robuuster te maken", zegt hij. De Europese Unie werkt bijvoorbeeld aan IRIS², een nieuw systeem met zo'n 300 satellieten. Maar dit systeem is naar verwachting pas in 2030 operationeel.
Bekijk ook
6. Waarom hebben private partijen toegang tot de ruimte gekregen?
"Bedrijven die investeren in de ruimtevaart, dragen bij aan de economische status en groei van een land", verklaart Van Kleef. Ze dragen belastingen af over hun winst, en stimuleren investeringen en werkgelegenheid.
Er wordt wel gesproken over vier 'space ages', ruimtetijdperken. "Het eerste tijdperk begon in 1957, met de lancering van Spoetnik 1, de eerste kunstmatige satelliet die in een baan om de aarde werd gebracht. Dat was vanuit militair oogpunt. In het tweede tijdperk begonnen instituties als NASA en ESA met wetenschappelijk onderzoek in de ruimte. En toen begonnen ook commerciële bedrijven met het verkopen van satellietbeelden en communicatiediensten."
De derde space age - NewSpace genoemd - begon rond 2010, toen commerciële bedrijven zoals SpaceX van Elon Musk en Planet Labs de ruimte-industrie gingen domineren met kleine, goedkope en massaal gelanceerde satellieten.
Volgens Van Kleef zijn we inmiddels in de vierde space age aanbeland. "Maar er zijn ook mensen die zeggen dat we nog in de derde fase zitten. Er is niet één iemand die dit bepaalt." In de vierde space age verschuift de focus naar veiligheid, strategische controle en duurzaamheid van de ruimte zelf.
"Je krijgt satellieten die andere satellieten in de gaten houden en beschermen. Maar ook satellieten die andere satellieten aanvallen om ze onklaar te maken. En het wordt belangrijker om ruimtepuin op te ruimen, ook om botsingen met de vele satellieten die er inmiddels zijn te voorkomen."
7. Zijn we de ruimte niet aan het vervuilen met zoveel satellieten, en wat doen we met verouderde exemplaren?
"Als satellieten niet meer gebruikt kunnen worden, is het belangrijk dat ze op een verantwoorde manier worden opgeruimd. Over het algemeen geldt: satellieten in een lage aardbaan moeten worden afgeremd, zodat ze in de dampkring verbranden", vertelt Van Kleef.
Satellieten in middelhoge of geostationaire banen kunnen niet teruggebracht worden naar de aarde. In plaats daarvan worden ze daarom naar een 'graveyard orbit' gebracht, een hogere baan waar ze geen gevaar meer vormen, legt Van Kleef uit. "Daarvoor moeten die satellieten een beetje brandstof reserveren."
Nederland werkt binnen de VN aan verdragen om juridisch vast te leggen hoe landen en bedrijven zich verantwoordelijk moeten gedragen in de ruimte, vertelt Van Kleef. "Het gaat dan om afspraken tussen operators om botsingen te voorkomen en om richtlijnen voor het opruimen van oude satellieten."
Bekijk ook
Vragen? Stel ze!
Heb je nog vragen of wil je reageren? Stuur ons dan hier een berichtje in onze chat. Elke donderdag vertellen we in de Doe mee-nieuwsbrief wat we met alle reacties doen. Wil je die in je mail? Meld je dan hier aan.
