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Sonne, Mond und keine Sterne – Astronomen warnen vor zu vielen Satelliten

| Lesedauer: 7 Minuten
Silhouette of man relaxing and looking up towards sky against illuminated and multi-coloured cityscape at night Getty ImagesGetty Images Silhouette of man relaxing and looking up towards sky against illuminated and multi-coloured cityscape at night Getty ImagesGetty Images
Wo heute bei freier Sicht noch Sterne zu sehen sind, k?nnten künftig Satelliten alles überstrahlen und Teleskope gest?rt werden
Quelle: Getty Images
Kennen künftige Generationen die Sternbilder nur noch aus Anekdoten? Astronomen warnen: Wo heute am Firmament die Sterne funkeln, werden künftig nur noch Satelliten zu sehen sein. Es geht um weit mehr als romantische Himmelsbeobachtungen.

Ungef?hr 5000 funktionsf?hige und ausgediente Satelliten fliegen derzeit auf verschiedenen Umlaufbahnen über der Erde. Manche sind nur wenige Zentimeter gro? und geh?ren einer Universit?t, andere sind riesig – wie das US-Abh?rmonster ?NROL-32“ , dessen Antenne einen Durchmesser von 100 Metern haben soll.

Bald k?nnten es mehr Satelliten werden – sehr viel mehr. Das wurde sp?testens Ende Mai klar, als Elon Musks Raketenfirma SpaceX für ihr geplantes weltumspannendes Internet-Netz 60 Satelliten in den Orbit schoss. Die Satelliten geh?ren zum Projekt Starlink, das in den kommenden Jahren aus bis zu 12.000 Satelliten bestehen k?nnte.

Das erdumspannende Netz soll künftig auch entlegene Erdregionen mit schnellem Internet versorgen. Astronomen befürchten aber, dass die vielen Objekte den Nachthimmel verschmutzen – ihre schiere Zahl k?nnte Sternbeobachtungen dann deutlich erschweren.

Mit SpaceX vervielfacht sich die Zahl der Satelliten

Allein die Pl?ne von SpaceX würden die Zahl der am Himmel schwirrenden Satelliten vervielfachen – und auch andere Betreiber haben ambitionierte Ideen. Staaten, Forschungseinrichtungen und Firmen planen inzwischen Minisatelliten von Tennisball- bis Kühlschrankgr??e, die in der Summe ?eine hohe Anzahl“ ergeben k?nnen, wie es beim Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) hei?t.

Die Vereinigung der Sternfreunde (VdS) in Heppenheim hat die Sorge, dass der Nachthimmel irreparabel entstellt werden k?nnte: ?Mit Zehntausenden zus?tzlichen Objekten in der Erdumlaufbahn ist es kein unrealistisches Szenario mehr, dass am Nachthimmel mehr über das Firmament ziehende Satelliten als Sterne zu sehen sind“, mahnt die Organisation. ?Dies k?nnte unser Bild des Nachthimmels, der die Menschheit seit Anbeginn begleitet, für immer ver?ndern.“ ?hnlich ?u?erte sich die Pr?sidentin der American Astronomical Society (AAS), Megan Donahue.

Besorgt ist auch die Internationale Astronomische Union (IAU), ein weltweiter Zusammenschluss von Astronomen mit Sitz in Paris. Denn selbst wenn viele Satelliten mit blo?em Auge nicht sichtbar w?ren, so k?nnten doch die gro?en, zum Teil gerade im Bau befindlichen Teleskope empfindlich gest?rt werden. Das gelte nicht nur für Licht, sondern auch für Radiofrequenzen. Laut IAU war das im April ver?ffentlichte erste Bild eines Schwarzen Loches nur m?glich, weil die st?renden Funkstrahlen von Satelliten nicht zu stark waren – das k?nnte sich mit Starlink und Co ?ndern.

Neben SpaceX plant auch das Kommunikationsunternehmen Oneweb zusammen mit Airbus sogenannte Satellitenkonstellationen – also Anordnungen von Satelliten für ein gemeinsames Ziel. Im Februar hatte eine Sojus-Rakete die ersten 6 von letztlich mehr als 600 Oneweb-Satelliten ins All bef?rdert. Auch Amazon tüftelt an einem eigenen Projekt.

Das DLR sieht bei Satelliten im erdnahen Orbit einen ?signifikanten Wachstumsmarkt“. In Deutschland gebe es zwar keine Firma, die ?hnlich wie SpaceX ein Internet aus dem All plant. ?Um eine Megakonstellation wie von SpaceX propagiert zu starten, ben?tigt man eine gro?e Summe Eigenkapital und ein gutes Gesch?ftsmodell“, antwortet das DLR auf Anfrage. Es gebe aber m?gliche deutsche Zulieferer. So entwickle die baden-württembergische Firma Tesat kleine Laserterminals, über die Satelliten miteinander kommunizieren k?nnen. Bei der optischen Freiraum-Kommunikation im Weltraum sei Deutschland weltweit führend.

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Mehr Satelliten bedeuten aber nicht nur m?gliche Einschr?nkungen für Sternbeobachter, sondern auch mehr Weltraumschrott. Die Europ?ische Weltraumorganisation (Esa) geht schon jetzt von 934.000 Fremdk?rpern aus, die um die Erde schwirren und gr??er als ein Zentimeter sind. Satelliten in niedrigen Umlaufbahnen fliegen teils mit 28.000 Kilometern pro Stunde. ?Bei diesen Geschwindigkeiten kann der Einschlag eines – selbst kleinen – Partikels auf den Satelliten eine unglaubliche Zerst?rungswucht entfalten“, sagt der Leiter des Esa-Büros für Raumfahrtrückst?nde, Holger Krag.

Klein hei?t hier tats?chlich winzig: Bereits staubkorngro?e Objekte k?nnen auf der Au?enhülle eines Satelliten sichtbare Krater schlagen. Schon ab einem Millimeter Gr??e wird es gef?hrlich. ?Besonders empfindliche Teile k?nnten dabei bereits kaputtgehen“, sagt Krag, der in Darmstadt arbeitet. Ab einer Gr??e von einem Zentimeter kann man davon ausgehen, dass der Satellit nach dem Zusammensto? nicht mehr funktioniert. ?Die Energie, die dabei freigesetzt wird, entspricht ungef?hr der Wirkung einer explodierenden Handgranate.“ Ist das Schrottteil mehr als zehn Zentimeter gro?, wird der getroffene Satellit zertrümmert – und verschmutzt den Orbit mit weiteren Teilen.

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?Wir gehen jetzt schon von einer Kollision alle fünf Jahre aus“, sagt der Esa-Experte. Dabei meint Krag einen gro?en Zusammensto?, bei dem tausend oder mehr Trümmerteile freigesetzt werden. Solche Teile bleiben ebenfalls im All und k?nnen wiederum neue Kollisionen ausl?sen – solche Kaskaden wurden bereits in den 70er Jahren als Kessler-Syndrom beschrieben.

Die Internationale Raumstation ISS musste bereits mehrfach Weltraumschrott durch Kursman?ver ausweichen – und einmal durchschlug ein Splitter ein Sonnensegel. Die Esa betreibt 20 Satelliten – und hat mit mehreren hundert Kollisionswarnungen pro Tag zu k?mpfen. ?Wenn jetzt einer mehrere tausend Satelliten betreibt“, sagt Krag mit Blick auf Starlink und Co, ?dann ist das aus meinen Augen ein nicht mehr überschaubarer Aufwand.“ Derzeit entscheiden noch Menschen über jedes Ausweichman?ver – künftig müsste das automatisiert passieren.

Die Esa sch?tzt, dass – wenn die Raumfahrt weiter so unbedarft betrieben wird wie heute – es in hundert Jahren jedes Jahr eine gro?e Kollision geben k?nnte. ?Wir müssen dafür sorgen, dass dieses Kessler-Syndrom nicht noch weiter angeheizt wird“, mahnt Krag.

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Dazu verfolgt die Esa drei Ans?tze: Zum einen sollen herumfliegende Objekte genauer verfolgt werden. Bereits jetzt werden etwa 20.000 Objekte vom Boden aus beobachtet, samt Berechnung ihrer voraussichtlichen Flugbahn.

Au?erdem will die Esa Satelliten mit besserer Technik ausrüsten, damit sie nach ihrer Nutzung m?glichst schnell in die Atmosph?re absinken und verglühen. Heutzutage sind lediglich 60 Prozent der Satelliten 25 Jahre nach ihrem Einsatz verschwunden. ?Selbst 90 Prozent w?ren zu wenig“, meint der Esa-Experte Krag.

Drittens erforscht die Esa die aktive Entfernung von Weltraumschrott: Ein mit einem Fangmechanismus ausgestatteter Satellit soll ein Schrottteil gezielt ansteuern, greifen und abbremsen, so dass es in die Erdatmosph?re absinkt und zumindest teilweise verglüht. Schrottobjekte mit hitzeresistenten Bauteilen wie etwa Treibstofftanks k?nnte man ebenfalls kontrolliert auf die Erde stürzen lassen – zum Beispiel in den Südpazifik.

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Da zumindest bei gr??eren Objekten für jede Entfernung eigens ein ?Müllabfuhr-Satellit“ ins All geschossen werden muss, w?re der Einsatz sehr teuer. Deshalb würde man das nur bei besonders gro?en oder kritischen Objekten tun, die bereits im All sind, hei?t es von der Esa. Die Weltraumagentur sieht hier Potenzial für einen neuen Markt. Sollten Staaten ihre Vorgaben versch?rfen, k?nnten Satellitenbetreiber irgendwann gezwungen sein, ihre Satelliten, die sie nicht selbst aus dem All bekommen, mit einem Aufr?umservice zu beseitigen. Neben der Esa erforschen auch andere Weltraumorganisationen Verfahren, um Rückst?nde aus dem All zu entfernen. Die japanische Jaxa (Japan Aerospace Exploration Agency) begann bereits 2014 mit einem Testlauf im All.

Die Starlink-Satelliten von SpaceX sind dabei noch ein kleineres Problem. Elon Musks Satelliten fliegen auf etwas mehr als 500 Kilometern H?he – also vergleichsweise tief. Hier ist noch Restatmosph?re vorhanden, die ausgediente und kaputte Objekte automatisch abbremst, sodass sie irgendwann in der Atmosph?re verglühen. Problematisch k?nnte aber ihre schiere Zahl von bis zu 12.000 werden. Damit dürfte auch die Zahl jener Satelliten steigen, die etwa nach einem Steuerungsausfall zur Gefahr für andere Objekte im Orbit werden k?nnten.

Pl?ne anderer Firmen sind problematischer – denn deren Satelliten sollen mitunter in h?heren Orbits kreisen. Die Satelliten von Oneweb sind für eine H?he von rund 1200 Kilometern geplant – hier ist die Bremswirkung durch die Atmosph?re praktisch inexistent. ?Ist da ein Objekt au?er Funktion, platzt da ein Objekt auf und zerlegt sich in Trümmer, bleiben die Teile mehr oder weniger für alle Ewigkeit im All“, sagt Krag. Satelliten sollten also in der Lage sein, auch nach langer Betriebszeit aktiv zu bremsen und die Umlaufbahn zuverl?ssig zu verlassen.

Hier hat die Esa Zweifel, da Satelliten zu dem Zeitpunkt, wo sie ein solches komplexes Entsorgungsman?ver starten müssen, bereits sehr alt sind. Au?erdem habe es die bisherige, meist staatliche Raumfahrt schon nicht besonders gut geschafft, Weltraumschrott zu vermeiden. ?Warum sollte dann ein kommerzieller Betreiber, der unter Konkurrenz- und Kostendruck steht, das besser schaffen?“, fragt Krag. Skepsis sei angebracht.

 Die Betreiber scheinen die diversen Probleme zumindest zu sehen: Elon Musk schrieb beim Kurznachrichtendienst Twitter, er habe seine Mitarbeiter angewiesen, dafür zu sorgen, dass die Satelliten künftig weniger hell seien. ?Wir werden sicherstellen, dass Starlink keine Auswirkungen auf Entdeckungen in der Astronomie hat. Die Wissenschaft ist uns sehr wichtig.“ Und auf der Oneweb-Homepage leuchtet gro? ein Zitat des Unternehmensgründers Greg Wyler: ?Auf meinem Grabstein soll ,Hat die Welt verbunden’ stehen, nicht ,Hat Weltraumschrott erzeugt’.“

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