Repräsentatives Foto eines Satelliten in der Erdumlaufbahn. Foto: NASA / Unsplash

• Seit die Sowjetunion 1957 Sputnik startete, hat die Menschheit jedes Jahr immer mehr Objekte in die Umlaufbahn gebracht.
• Bis 2020 beförderten 114 Starts rund 1.300 Satelliten ins All und übertrafen damit erstmals die Marke von 1.000 neuen Satelliten pro Jahr.
• Aber kein Jahr in der Vergangenheit vergleicht sich mit 2021: bis zum 16. September haben bereits rund 1.400 neue Satelliten begonnen, die Erde zu umkreisen.

Es scheint, als würde jede Woche eine weitere Rakete ins All geschossen, die Rover zum Mars, Touristen oder am häufigsten Satelliten trägt. Die Idee, dass „der Weltraum überfüllt wird“, gibt es schon seit einigen Jahren, aber wie überfüllt ist er? Und wie voll wird es werden?

Ich bin Professor für Physik und Direktor des Zentrums für Weltraumwissenschaft und -technologie an der University of Massachusetts, Lowell. Viele Satelliten, die in die Umlaufbahn gebracht wurden, sind tot und in der Atmosphäre verbrannt, aber Tausende bleiben übrig. Gruppen, die Satellitenstarts verfolgen, melden nicht immer die gleichen genauen Zahlen, aber der allgemeine Trend ist klar – und erstaunlich.

Seit die Sowjetunion 1957 Sputnik – den ersten von Menschen geschaffenen Satelliten – startete, hat die Menschheit jedes Jahr mehr und mehr Objekte in die Umlaufbahn gebracht. In der zweiten Hälfte des 20.Jahrhunderts gab es ein langsames, aber stetiges Wachstum mit etwa 60 bis 100 Satelliten, die bis Anfang der 2010er Jahre jährlich gestartet wurden.

Aber seitdem hat das Tempo dramatisch zugenommen.

Bis 2020 beförderten 114 Starts rund 1.300 Satelliten ins All und übertrafen damit erstmals die Marke von 1.000 neuen Satelliten pro Jahr. Aber kein Jahr in der Vergangenheit ist mit 2021 vergleichbar. Bis zum 16. September haben bereits rund 1.400 neue Satelliten begonnen, die Erde zu umkreisen, und das wird im Laufe des Jahres noch zunehmen. Erst diese Woche hat SpaceX weitere 51 Starlink-Satelliten in die Umlaufbahn gebracht.

Kleine Satelliten, einfacher Zugang zum Orbit

Für dieses exponentielle Wachstum gibt es zwei Hauptgründe. Erstens war es noch nie einfacher, einen Satelliten in den Weltraum zu bringen. Zum Beispiel, am Aug. 29, 2021, eine SpaceX-Rakete trug mehrere Satelliten – darunter einen von meinen Studenten gebauten – zur Internationalen Raumstation. Am Okt. 11, 2021, werden diese Satelliten in die Umlaufbahn gebracht, und die Anzahl der Satelliten wird wieder zunehmen.

Der zweite Grund ist, dass Raketen mehr Satelliten leichter – und billiger – als je zuvor transportieren können. Dieser Anstieg ist nicht darauf zurückzuführen, dass Raketen immer leistungsfähiger werden. Vielmehr sind Satelliten dank der Elektronikrevolution kleiner geworden. Die überwiegende Mehrheit, 94%, aller im Jahr 2020 gestarteten Raumfahrzeuge waren Kleinsatelliten – Satelliten, die weniger als rund 600 Kilogramm wiegen.

Die meisten dieser Satelliten werden zur Erdbeobachtung oder für Kommunikation und Internet verwendet. Mit dem Ziel, das Internet in unterversorgte Gebiete der Welt zu bringen, starteten zwei private Unternehmen, Starlink von SpaceX und OneWeb, allein im Jahr 2020 fast 1.000 Smallsats. Sie planen jeweils, in den kommenden Jahren mehr als 40.000 Satelliten zu starten, um sogenannte „Mega-Konstellationen“ in einer erdnahen Umlaufbahn zu schaffen.

Mehrere andere Unternehmen beäugen diesen $ 1 Billionen-Markt, vor allem Amazon mit seinem Projekt Kuiper.

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Ein überfüllter Himmel
Mit dem enormen Wachstum der Satelliten werden die Befürchtungen eines überfüllten Himmels wahr. Einen Tag nachdem SpaceX seine ersten 60 Starlink-Satelliten gestartet hatte, begannen Astronomen zu sehen, wie sie die Sterne blockierten. Während die Auswirkungen auf die sichtbare Astronomie leicht zu verstehen sind, befürchten Radioastronomen, dass sie bei bestimmten Frequenzen aufgrund von Interferenzen durch Satelliten-Megakonstellationen wie Starlink eine Empfindlichkeit von 70% verlieren könnten.

Experten haben untersucht und diskutiert, welche potenziellen Probleme durch diese Konstellationen entstehen und wie die Satellitenunternehmen sie angehen könnten. Dazu gehören die Reduzierung der Anzahl und Helligkeit von Satelliten, die gemeinsame Nutzung ihres Standorts und die Unterstützung besserer Bildverarbeitungssoftware.

Wenn die erdnahe Umlaufbahn überfüllt wird, steigt die Besorgnis über Weltraummüll, ebenso wie die reale Möglichkeit von Kollisionen.

Zukunftstrends

Vor weniger als 10 Jahren war die Demokratisierung des Weltraums ein noch nicht realisiertes Ziel. Jetzt, mit Studentenprojekten auf der Raumstation und mehr als 105 Ländern, die mindestens einen Satelliten im Weltraum haben, könnte man argumentieren, dass dieses Ziel in Reichweite ist.

Jeder disruptive technologische Fortschritt erfordert Aktualisierungen der Regeln – oder die Schaffung neuer. SpaceX hat Wege getestet, um die Auswirkungen von Starlink-Konstellationen zu verringern, und Amazon hat Pläne bekannt gegeben, ihre Satelliten innerhalb von 355 Tagen nach Abschluss der Mission aus der Umlaufbahn zu bringen. Diese und andere Aktionen verschiedener Interessengruppen lassen mich hoffen, dass Handel, Wissenschaft und menschliche Bemühungen nachhaltige Lösungen für diese potenzielle Krise finden werden.

Supriya Chakrabarti ist Professor für Physik an der University of Massachusetts Lowell.

Dieser Artikel wurde zuerst von The Conversation veröffentlicht und hier unter einer Creative Commons-Lizenz erneut veröffentlicht.