Versleten satellieten en brokstukken van gebotste satellieten vliegen als ruimtepuin rond de aarde. In 2018 heeft een kunstenaar geprobeerd om mensen bewust te maken van dit ruimtepuin, dat vanaf de aarde onzichtbaar is. Hij heeft met lasers vanaf de grond de positie van ruimtepuin op hoogtes tussen$2{,}0 \cdot 10^{5} \mathrm{~m}en$2{,}0 \cdot 10^{7} \mathrm{~m}aangeduid. Zie een artist's impression in figuur 1.
Om botsingen te voorkomen wordt tegenwoordig al vóór de lancering van nieuwe satellieten nagedacht over het opruimen ervan aan het einde van de levensduur.
Een mogelijke oplossing voor een geostationaire satelliet is om hem aan het einde van zijn leven naar een speciale baan om de aarde te brengen: de kerkhofbaan. Zie figuur 2. Deze figuur is schematisch en niet op schaal.
Voor de overgang van de geostationaire baan naar de kerkhofbaan moet7,0\operatorname{MJ}7,0\operatorname{MJm}7,0\operatorname{mMJm}7,07,0\operatorname{mMJm}7,07,0\operatorname{MJm}7,0\operatorname{mMJm}7,0\operatorname{mMm}7,0\operatorname{mm}7,0m7,07,0Marbeid worden verricht. Deze arbeid wordt geleverd door een stuwraket die brandstof verbrandt met een rendement van$64 \%. De brandstof die wordt gebruikt, heeft een stookwaarde van$19{,}4 \cdot 10^{6} \mathrm{~J} \mathrm{~kg}^{-1}.
De orde van grootte van de massa van een kleine satelliet is100\operatorname{kg}100k100100k.
Voer de volgende opdrachten uit:
•Bereken hoeveel kilogram brandstof nodig is om de satelliet in de kerkhofbaan te krijgen.
•Leg uit op basis van deze hoeveelheid of dit een haalbare mogelijkheid is.
Op deze pagina behandelen we vraag 6 van het centraal examen natuurkunde havo 2022 – tijdvak 2. Deze vraag is onderdeel van Ruimtepuin, en is 5 punten waard.
Je kunt hier zelf het antwoord invullen en vervolgens direct de uitwerking en uitleg bekijken.
Daarnaast kun je:
