Het was een opvallende vertoning met veel ambigue aspecten. De drie kosmonauten die op zaterdagmiddag arriveerden bij het International Space Station, droegen felgele overalls met blauwe tonen. De overeenkomsten met de Oekraiënse vlag leken te bewust om toeval te zijn, maar de notoir apolitieke kosmonauten hielden er verder wijselijk hun mond over.
Met al het wapengekletter en de bijbehorende sancties op aarde is er één bastion dat nog dapper de vliegende vrede bewaart. Het International Space Station overleefde al tientallen crises op aarde, van 9/11 tot aan Brexit. Zelfs de annexatie van de Krim door Rusland leek de samenwerking met Amerika en Europa, Canada en Japan niet te kunnen stoppen. Sinds 2015 is er een steeds serieuzere lobby om het ISS te nomineren voor de Nobelprijs voor de vrede. De huidige oorlog en de sancties die het Westen aan Rusland oplegt, zijn echter van een andere orde.
De baas van het Russische ruimteagentschap Roskosmos, Dmitry Rogozin, dreigde in de afgelopen weken het International Space Station te laten neerstorten of een astronaut achter te laten als het Westen niet stopt met sancties tegen Rusland. Die sancties raken onder andere de hoogtechnologische industrie van het land en daarmee ook de ruimtevaartsector. Rogozin heeft daarom laten doorschemeren dat Rusland weleens kan 'stoppen met het ISS'. Rusland zou in dat geval zijn eigen modules, Zarya, Zvezda en Nauku, loskoppelen van de rest van het station. Het is de vraag of het International Space Station zonder Rusland kan bestaan, maar misschien is het omgekeerde nog belangrijker: kan Rusland zonder het International Space Station?
Het ISS-programma
:strip_exif()/i/2004996988.jpeg?f=imagemedium)
Het International Space Station is een samenwerking tussen Amerika en Rusland, maar ook het Canadian Space Agency, het Japanse ruimteagentschap JAXA en het European Space Agency, dat weer bestaat uit zeventien landen, doen mee. Niet alle Europese landen zijn trouwens actief in het ruimtestation; het ISS-programma is optioneel voor ESA-lidstaten. Tien Europese landen, waaronder België en Nederland, dragen financieel bij aan dat programma en hebben er dus zeggenschap over. Ook het Verenigd Koninkrijk zit sinds Brexit nog bij ESA en bij het ISS-programma. Het is moeilijk om definitief te zeggen hoe die partijen het eigenaarschap over het ruimtestation onderling hebben verdeeld. Je kunt dat financieel bekijken, maar dat beeld raakt vertekend doordat de deelnemers ook weleens hardware leveren, zoals de Europese Columbus-module of de Canadese CanadArm2. Rusland draagt financieel ook minder bij, maar was jarenlang dan weer de enige partij die astronauten naar het station kon lanceren. Eén ding kun je met zekerheid zeggen: Amerika is de belangrijkste partner. Het land heeft de meeste en grootste modules van het station. Die heeft het land omhooggebracht met de eigen Space Shuttle en het draagt jaarlijks het leeuwendeel van de onderhoudskosten. NASA betaalt en bepaalt, grotendeels.
Toch heeft ook Rusland iets te zeggen over het station. Het land heeft een eigen mission control, het TsUP of ЦУП vlakbij Moskou. Dat regelt de dagelijkse gang van zaken in het Russische gedeelte, zoals de activiteiten van de kosmonauten of ruimtewandelingen en reparaties aan de drie Russische modules. Ook coördineert TsUP zaken zoals vrachtschepen die door Rusland naar het station worden gestuurd en daar ook aankoppelen. Aan boord van het ruimtestation is het leven dan ook behoorlijk strak gescheiden. Doorgaans werken Amerikaanse astronauten in hun eigen modules en de Russen in die van henzelf. Europeanen, Canadezen en Japanners doen hun werk voornamelijk in hun eigen modules of in de Amerikaanse en maken vaak gebruik van de faciliteiten daar.
Omdat het Russische gedeelte eigen faciliteiten en experimenten heeft en het land prima zelf vracht en ruimtevaarders omhoog kan sturen, lijkt het in eerste oogopslag niet ondenkbaar dat Rusland zich loskoppelt van het huidige station. Een kleiner station kost minder in onderhoud én je bent niet meer afhankelijk van Amerika als partner. Of Rusland dat wil is maar zeer de vraag, want het land heeft naast het ISS niet veel andere ruimtevaartactiviteiten.
Wie wil het ruimtestation nog?
Voordat we het station ontleden, moeten we een praktische vraag stellen: wíllen al die partijen eigenlijk wel door met het ISS? Je hoort regelmatig dat het station al jaren aan het eind van zijn Latijn is. De kosten ervan lopen stevig op. Eind 2021 bracht NASA's inspecteur-generaal zijn jaarlijkse rapport uit over wat het station kost. Dat is steeds meer, concludeert het bureau. Inmiddels betaalt NASA bijna drie miljard dollar per jaar. Dat is bijna een derde van het budget voor bemande ruimtevaart dat NASA jaarlijks krijgt. In de periode 2016-2020 kostte het station nog 'slechts' een miljard per jaar.
:strip_exif()/i/2003895826.jpeg?f=imagemedium)
De grootste oplopende kostenpost zijn de transportkosten. Die zijn gestegen sinds NASA in 2011 stopte met het spaceshuttleprogramma. NASA moest daardoor noodgedwongen stoelen kopen bij Rusland, maar gaf ondertussen ook veel geld aan bedrijven als SpaceX en Orbital ATK om het commerciële vrachtvervoer te regelen. Later kwam daar het Commercial Crew Program bij, waarbij ook Boeing naast SpaceX veel geld kreeg voor de ontwikkeling van een capsule die astronauten moet lanceren. Dat laatste blijkt eveneens duurder dan gedacht.
Ook het toenemende onderhoud speelt mee. Het ISS is simpelweg niet gebouwd om eeuwig in de ruimte te kunnen overleven. "Ioniserende straling, extreme temperatuurverschillen, aan- en afkoppelingen van voertuigen en de gevaren van micrometeoriden en ruimtepuin doen de structuur van het station slijten en zullen leiden tot het onvermijdelijke deorbiten ervan", schreef NASA's inspecteur in zijn rapport. Daarom is er ook steeds meer onderhoud nodig van het station en daarvoor is het weer nodig dat astronauten vaker en langer naar het station gaan en daar gemiddeld meer tijd besteden aan onderhoud.
Gaten en scheuren
De veroudering is ook te zien aan de schade die aan het station ontstaat. Er zijn bekende verhalen over defecten, zoals de soap in 2020 rondom een lek dat lang niet kon worden gevonden en in 2018 toen er een mysterieus gat in een Sojoez-capsule werd ontdekt. Ook zijn er volgens NASA andere kleine lekken in het station ontstaan die niet in de modellen werden voorspeld.
Ten tijde van de eerste lancering van een ISS-module in 1998 was het plan dat het ISS tot 2020 operationeel zou blijven, maar dat is in de afgelopen jaren meer dan eens verlengd. Begin dit jaar besloot de Amerikaanse regering om de levensduur van het ISS op te rekken tot 2030. Dat had vooral te maken met een belangrijke beleidswijziging bij NASA in 2019; toen stelde het ruimteagentschap zijn deel van het ISS open voor commerciële activiteiten. Daarmee hoopt Amerika een waardevolle bedrijfstak op te zetten rondom het ruimtestation, zodat het zelf kan kijken naar doelen buiten een lage aardbaan. Het past in een trend die NASA al meer dan tien jaar volgt, ook met bijvoorbeeld het Commercial Resupply en het Commercial Crew Program. Om een bedrijfstak met bedrijven als SpaceX, Boeing en anderen te steunen, is het belangrijk dat het International Space Station nog een paar jaar langer bereikbaar blijft.
Kleine budgetten, kleine partners
Wat willen de andere partners? Wat Europa, Japan en Canada betreft is het eenvoudig. Zij hebben buiten het ISS geen enkele vorm van bemande ruimtevaart. Bovendien vallen hun bijdragen aan het ISS in het niet bij die van Amerika. ESA had bijvoorbeeld in 2021 een totaal budget van 6,49 miljard euro, het Japanse JAXA had een budget van 1,2 miljard euro en het Canadian Space Agency een van omgerekend ongeveer 250 miljoen euro. Van die budgetten gaat het grootste deel niet naar het ISS-programma, maar bijvoorbeeld naar aardobservatie of lanceringen. Daar hoort wel de kanttekening bij dat de Europese, Japanse en Canadese bijdragen niet alleen bestaan uit geld, maar ook uit bijvoorbeeld bevoorrading via het Automated Transfer Vehicle en de ontwikkeling van nieuwe stationsonderdelen. Ook voor deze landen geldt in elk geval dat NASA als geldschieter de levensduur van het ruimtestation bepaalt.
Voor Rusland geldt weer een wat gecompliceerder verhaal. Dat is namelijk de op een na grootste en belangrijkste partner van het station. Rusland heeft verschillende eigen leef- en werkmodules aan het station gekoppeld. Het land zegt publiekelijk vaak een eigen ruimtestation te willen, maar in de praktijk is dat waarschijnlijk zo moeilijk te realiseren dat het land het stiekem helemaal niet erg vindt om in het ISS-programma te blijven.
Geen moonshots
:strip_exif()/i/2004997002.jpeg?f=imagemedium)
Net als Europa, Japan en Canada heeft Rusland naast het ISS weinig te zoeken in de ruimte. Het land heeft uiteraard de eigen Sojoez-capsules om kosmonauten te lanceren, maar als die niet naar het ISS kunnen reizen, kunnen ze hooguit wat rondjes om de aarde cirkelen. Dat is kostbaar en levert wetenschappelijk niets op. In tegenstelling tot Amerika heeft Rusland geen plannen voor een maanmissie of een commerciële toeristische industrie. Buiten het bemande programma heeft Rusland ook geen noemenswaardige onbemande programma's; geen wetenschappelijke missies, geen deep space-onderzoek, geen letterlijke moonshots...
Rusland zoekt sinds een jaar of twee wel wat toenadering tot China op ruimtevaartgebied. Het land wil op termijn kosmonauten naar het Chinese ruimtestation Tiangong sturen. Op het eerste gezicht lijkt dat een logische stap. China werkte al eerder samen met Rusland op dat gebied. Kosmonauten trainen met Chinezen en de Chinese Shenzhou-capsule is nagenoeg identiek aan de Sojoez. Ook op geopolitiek gebied lijkt coöperatie tussen Rusland en China onvermijdelijk. Toch twijfelen experts aan de haalbaarheid van de plannen. De Russische denktank Carnegie Moscow verwacht niet veel van de samenwerking omdat Rusland nog maar weinig geld in zijn ruimtevaartsector steekt en eerdere projecten al liet vallen. Bovendien maken de westerse sancties de samenwerking technisch moeilijker, al laat zich dat lastiger voorspellen. Ook speelt mee dat het Chinese station een inclinatie van 41,5 graden volgt. Rusland kan zijn Sojoezen daar niet naartoe sturen vanaf Baikonoer en Vostochny.
Eigen station
Ruslands meest voor de hand liggende stap naar autonomie, of naar een toekomst voor het ruimtevaartprogramma, zou dus een eigen ruimtestation kunnen zijn. De gedachte is niet nieuw; Rusland heeft al jaren geleden een eigen station voorgesteld als alternatief voor het ISS: het Russian Orbital Services-station of ROS. Dat was lange tijd op papier de beoogde bestemming voor de Nauka-module of MLM. Het feit dat die in juli vorig jaar aan het ISS koppelde, zegt alles over de haalbaarheid van ROS; het is een luchtkasteel. Rusland zei in 2021 nog dat het van plan was medio jaren twintig te beginnen met de constructie van het station, maar de ambitieuze woorden zijn nog niet omgezet in daden of zelfs maar een budget.
Het enige concrete aan ROS is de beoogde kernmodule: de NEM-1. Die wordt ook wel de Wetenschaps-Energiemodule genoemd, naar de twee functies die hij moet vervullen. Rusland bouwt al actief aan de NEM-1. Aanvankelijk was het de bedoeling om hem in 2024 aan het International Space Station te koppelen, maar een paar jaar geleden besloot Rusland de module om te bouwen zodat hij als kern voor het nieuwe ROS-station kon dienen. Daaraan moeten vervolgens verschillende modules vastgekoppeld kunnen worden, zoals dockingpoorten en laboratoria. De toekomst van de NEM-1 is nog onzeker. Het is niet duidelijk of hij uiteindelijk toch eerst aan het ISS gaat hangen, met als doel hem daar later af te koppelen, of hem meteen zelfstandig te lanceren. Het is toch al de vraag of de lancering wel kan plaatsvinden als Rusland in geldnood komt door de westerse sancties.
Loskoppelen van ISS
:strip_exif()/i/2004997010.jpeg?f=imagenormal)
Rusland heeft in de afgelopen weken veelvuldig gewaarschuwd dat het de Russische secties kan loskoppelen van het International Space Station. Dat zou een relatief goedkope optie kunnen zijn om een eigen, onafhankelijk ruimtestation te beginnen, maar lukt dat de Russen? De westerse en Russische delen van het ruimtestation werken weliswaar nauw samen, maar kunnen ook makkelijk apart worden gebruikt. Het dagelijks leven van de astronauten is ook al goed gescheiden; zowel de Russische als de Amerikaanse modules hebben eigen keukens, toiletten en slaapruimten. De ruimtevaarders aan boord doen hun meeste wetenschappelijke experimenten ook afgezonderd. Het wordt dus vooral technisch een uitdaging om het ISS los te koppelen.
Die uitdaging zit in een paar dingen: de opstuwing van het station naar een hogere aardbaan, de stroomvoorziening van het Russische gedeelte en het eigenaarschap van Zarya. Zarya is door Rusland gebouwd en gelanceerd, maar volledig door Amerika gefinancierd. Daardoor is onduidelijk wie nou eigenlijk de baas is van de module. Rusland zegt uiteraard dat het dat zelf is, maar astronaut Garrett Reisman onkent dat ondubbelzinnig. "Het is geen grijs gebied. Die module is gebouwd door Rusland, maar betaald onder contract door de Verenigde Staten."
Stoelendans met modules
In dat geval zou Rusland alleen Zvezda, de tweede grote Russische module, kunnen afkoppelen als het dat zou willen. Het Nauka Multipurpose Laboratory zit daar weer aan vast. Complicerende factor is dat de eveneens Russische Mini-Research Module of MRM juist weer aan Zarya is vastgekoppeld; als het een echtscheiding was, had je er een goede advocaat voor nodig. Zvezda heet ook wel de Service Module. Het is een belangrijke module, die kan dienen als 'motorblok' van een apart ruimtestation. Zvezda heeft drie dockingpoorten om een Sojoez te koppelen voor astronauten en om Progress-capsules met voorraden te sturen. Ook kunnen kosmonauten via het Transfer Compartment ruimtewandelingen uitvoeren.
Opstuwing
Ingewikkelder wordt het verhaal over propulsie; daarmee heeft Rusland namelijk een troefkaart in handen. Het International Space Station heeft veel massa en vliegt in een lage baan om de aarde. Daarom moet het eens in de zoveel tijd een corrigerend duwtje omhoog krijgen. Alleen Russische Progress-vrachtschepen kunnen nu zo'n duwtje geven. Vroeger kon dat ook met de Space Shuttle en met Europa's Automated Transfer Vehicle, maar geen van beide is nog operationeel. Ook kan het ISS zichzelf voortstuwen via de Zvezda-module, maar in de praktijk gebeurt dat niet vaak. In vrijwel alle gevallen wordt daar nu een Progress-schip voor gebruikt als dat aan de naamloze dockingpoort aan de achterkant is gekoppeld. De Progress kan het ISS omhoogduwen met acht motoren die elk 13,3kg aan kracht leveren, tegenover de Zvezda-module die twee groepen van zestien soortgelijke motoren heeft.
:strip_exif()/i/2004997012.jpeg?f=imagenormal)
Rusland pocht er graag mee dat het de enige partij is die het ISS omhoog kan duwen. Roskosmos-baas Dmitry Rogozin dreigde er bijvoorbeeld in een serie opvallende tweets mee dat de westerse sancties ertoe zouden kunnen leiden dat het ISS terug naar aarde valt, doordat Rusland het station dan niet meer kan opstuwen. Toch is die situatie geen echte patstelling. NASA zegt dat het momenteel onderzoekt hoe het het ISS in de lucht kan houden zonder de Progress-vrachtschepen. Hoewel daar op dit moment nog geen definitieve oplossing voor bestaat, wordt er al wel mee getest. Al in 2018 werd een Amerikaans Cygnus-vrachtschip van Northrop Grumman ingezet om het ISS een klein beetje op te stuwen. Het ging om een aanvankelijk ongeplande test. Het vrachtschip was gekoppeld aan de Amerikaanse Unity-module van het ruimtestation en ontstak 50 seconden lang zijn motoren om het station naar een hogere baan te tillen. De test werd min of meer ad hoc uitgevoerd toen bleek dat er nog wat brandstof over was in het vrachtschip.
Northrop-baas Frank DeMauro sprak toen al wel over de autonomie die NASA daarmee zou krijgen; met het Cygnus-vrachtschip dat kan boosten, is het ISS niet langer van de Russen afhankelijk. In februari dit jaar ging er voor het eerst een Cygnus naar het ISS met het specifieke doel om naast vracht ook die boostmogelijkheid naar het station te brengen. Elon Musk, eigenaar van SpaceX, tweette naar Rogozin dat ook SpaceX kan worden gebruikt om het ISS te boosten, maar daar is vooralsnog geen sprake van.
Elektriciteit
Er is nog een ander onderdeel dat veel wordt genoemd als knelpunt in de Russisch-westerse samenwerking: de stroomvoorziening van het Russische gedeelte. Die valt over het algemeen uit in het nadeel van Rusland. De Russische delen van het station hebben geen eigen, onafhankelijke stroomvoorziening. Rusland wilde aanvankelijk eigen zonnepanelen op zijn modules plaatsen, maar dat is vanwege budgettekorten nooit gebeurd. De zonnepanelen die nu op de modules zitten zijn lang niet krachtig genoeg om het hele gedeelte van stroom te voorzien. Daarom moet Rusland, net als alle andere modules, gebruikmaken van de algemene zonnepanelen van het station.
Die leveren een gelijkspanning van 124V, maar alle elektronica in het Russische gedeelte werkt op 28V. Dat betekent dat de stroomaanvoer vanaf de zonnepanelen van het station moet worden omgezet voordat de Russen er gebruik van kunnen maken. Dat gebeurt met omvormers, de American-to-Russian Conversion Units of ARCU's. Die zitten in het Amerikaanse gedeelte van het station. De Russen kunnen daar dus problemen mee krijgen. Maar, zeggen experts, dat hoeft niet meteen te betekenen dat het Russische deel helemaal geen stroom kan krijgen. Zowel de Zvezda- als Nauku-module heeft eigen zonnepanelen, al zijn die minder groot en minder krachtig. Ook zou Rusland de Zarya-zonnepanelen kunnen gebruiken, maar dat is opnieuw afhankelijk van het eigendomsvraagstuk rondom die module.
Rusland zou in zo'n geval het energiegebruik drastisch moeten verminderen, maar experts denken dat dat haalbaar is. Om hoeveel energie het gaat, is niet te voorspellen. In ieder geval speelt bij een afkoppeling mee dat Rusland veel minder wetenschappelijke experimenten zou uitvoeren. Nu worden er ook nog veel internationale experimenten uitgevoerd in Russische modules. Die gebruiken veel stroom. Bij een afkoppeling zou dat niet meer het geval zijn.
Eigen sturing
Soms wordt als probleem genoemd dat de Russische modules niet zelfstandig aan sturing kunnen doen. Dat is niet helemaal waar. Alle drie de grote modules hebben een eigen navigatiesysteem. Sterker nog, Zvezda maakt specifiek gebruik van het door Europa ontwikkelde Data Management System of DMS-R. Rond de eeuwwisseling, toen Zarya en Unity nog slechts het enige paar actieve modules vormden, was DMS-R zelfs het enige ISS-onderdeel dat de besturing van het station kon regelen. Dat duurde maar een halfjaar, maar het toont wel aan dat Rusland zijn eigen station kan besturen als dat nodig is, zolang Zvezda daarvoor de basis vormt.
:strip_exif()/i/2004997014.jpeg?f=imagenormal)
Samenvatting
Het lijkt erop dat Rusland, als het dat zou willen, zijn eigen modules best zou kunnen loskoppelen van het International Space Station. Het land zou daarmee een eigen ruimtestation kunnen opzetten en minder afhankelijk zijn van Amerika. Er zijn echter twee belangrijke onderdelen waarvoor Rusland en Amerika elkaar nodig hebben. Geen van beide vormt een onoverkomelijk probleem. Rusland is momenteel verantwoordelijk voor het opstuwen van het ruimtestation, maar Amerika experimenteert al een tijd met een eigen alternatief. Rusland is voor elektriciteit weer afhankelijk van een Amerikaanse omvormer, maar kan dat probleem opvangen met het reduceren van zijn stroomvraag en het gebruik van eigen zonnepanelen.
Op technisch vlak lijkt Rusland weinig in de weg te staan om zich af te splitsen van het ISS. Dat zegt ook Lee Brandon Cremer, die een technisch boek schreef over de opbouw van het ruimtestation. "Ik denk dat Rusland kan afbreken, maar alleen tussen de Zvezda- en Zarya-module", zegt hij. Hij toont daarbij een schema van hoe de twee modules aan elkaar zijn gekoppeld. Daarop is te zien dat de modules op dat punt makkelijker van elkaar gescheiden kunnen worden. "Maar", voegt hij toe, "ik heb van verschillende astronauten verschillende meningen gehoord over of dit mogelijk is."
/i/2004996962.png?f=imagenormal)
Of Rusland dat allemaal echt wil, is een andere vraag. De Russische ruimtevaartsector stelt zonder het International Space Station maar weinig voor. Een eigen ruimtestation is voor het land waarschijnlijk ook nog eens veel te duur en weinig aantrekkelijk. De kans is dan ook groot dat Rusland vooral veel blijft dreigen, maar niet snel het woord bij de daad zal voegen en het ISS echt in tweeën zal breken. Van de andere kant, als de afgelopen oorlogsweken ons iets hebben laten zien, is het dat je moeilijk kunt voorspellen wat Rusland zal doen.