„Starlink“, ein Projekt der von Tesla-Chef Elon Musk gegründeten Firma SpaceX, verspricht Großes: Mittels zahlreicher Satelliten soll ab Mitte 2020 überall in den USA, später nahezu an jedem Ort der Erde eine Internetverbindung möglich sein. Im Mai und im November wurden je 60 Satelliten ins All gebracht. Am 4. Januar in den frühen Morgenstunden deutscher Zeit sollte der nächste Start erfolgen, der aber kurzfristig auf frühestens den 7. Januar frühmorgens mitteleuropäischer Zeit verschoben wurde.

Doch bei aller Freude für potenzielle Nutzer der Internetdienste, Starlink bringt auch Schwierigkeiten – vor allem, wenn irgendwann wirklich mehrere Tausend dieser kleinen Datenübermittler in 340 bis 1300 Kilometern Höhe platziert sind.

Dadurch steigt schlicht die Wahrscheinlichkeit für Kollisionen mit anderen Objekten. Bereits im September war einer der ersten Starlink-Satelliten auf eine tiefere Umlaufbahn geraten und drohte mit dem europäischen Forschungssatelliten „Aeolus“ zusammenzustoßen, woraufhin das Esa-Kontrollzentrum ein Ausweichmanöver flog.

Wie sicher wird die Raumfahrt sein, wenn zusätzlich zu bereits im Orbit befindlichen Riesenmengen Weltraumschrott Tausende zusätzliche Satelliten im All sind? Neben Starlink planen noch weitere Betreiber wie OneWeb, Telesat und Amazon ebenfalls große Flotten.

Perlenkette in der Nacht

Ein weiteres Problem ist die „Himmelsverschmutzung“. Besonders unmittelbar nach dem Start erscheinen die Satelliten je nach Standort oft sehr hell und sind mit bloßem Auge zu erkennen, wenn sie in dichter Folge wie eine Perlenkette über den Himmel ziehen. „Wir hatten einige Anrufer, die uns fragten, ob das Ufos sein könnten“, erzählt Carolin Liefke vom Haus der Astronomie auf dem Campus des Max-Planck-Instituts für Astronomie in Heidelberg. „Wenn die Satelliten ihren endgültigen Orbit erreicht und sich verteilt haben, sind sie etwa so hell wie Sterne und vor allem von hellen Großstädten aus nicht mehr auszumachen.“ Jetzt im Winterhalbjahr sind sie nur in den Dämmerungsphasen sichtbar: Auf der Erdoberfläche ist es noch dunkel, während die Objekte weiter oben bereits beziehungsweise noch von der Sonne angestrahlt werden und das Licht reflektieren. Im Sommerhalbjahr ändert sich die Geometrie und die Satelliten sind längere Zeit erkennbar.

Sven Melchert, Vorsitzender der „Vereinigung der Sternenfreunde“, warnt vor Panikmache: „Im Moment sind es nur wenige Satelliten und man muss schon geübt sein, um sie überhaupt zu erkennen.“ Künftig, wenn ihre Zahl deutlich steige, dürfte das aber anders werden. Astronomen sind daher besorgt. Wenn die Objekte durch das Sichtfeld eines Teleskopes fliegen, hinterlassen sie je nach Belichtungszeit verschieden lange weiße Striche auf den Aufnahmen. Das Phänomen sei bekannt, seit es Satelliten gibt, erläutert Liefke. Auf digitalen Bildern ließen sich die Striche herausrechnen. „Aber wenn nun genau an diesem Punkt astronomische Messungen erfolgen sollen, weil dort etwa der Kandidat für ein Gravitationswellen-Ereignis ermittelt wurde, dann kann es dazu führen, dass es keine Daten gibt.“ Je mehr Satelliten am Himmel seien, umso größer sei die Wahrscheinlichkeit solcher Störungen.

Gute Nacht. Wenn bald stetig zig Lichtpunkte über das Firmament ziehen, ist es aus mit dem guten alten Nachthimmel. Foto: TWAN/Babak A. Tafreshi

Wie stark diese ins Gewicht fallen, hängt auch mit dem Teleskoptyp zusammen. Für Anlagen, die nur eine kleine Himmelsregion in den Blick nehmen und dort Detailaufnahmen machen, ist die Wahrscheinlichkeit gering, dass ihnen ein Satellit vor die Linse kommt. Die Europäische Südsternwarte ESO hat ausgerechnet, dass selbst 27 000 Satelliten für sie nur rund 0,8 Prozent Verlust an Langzeitbeobachtungen in der Dämmerungsphase zur Folge hätten, berichtet das Fachmagazin „Nature“. Zudem fänden zu den relevanten Tageszeiten ohnehin kaum Langzeitbeobachtungen statt.

Nennenswerte Einbußen

Anders verhält es sich bei Anlagen, die regelmäßig große Teile des Nachthimmels kartieren, um mittels automatischer Bildanalyse Veränderungen aufzuspüren. Forscher hoffen, damit etwa Asteroiden zu entdecken, aber auch astrophysikalische Phänomene, die ihnen helfen, mehr über Dunkle Materie und Dunkle Energie zu erfahren. Vor allem das Large Synoptic Survey Telescope (LSST) in Chile mit einem großen Beobachtungsfeld und einer Spezialkamera könnte Probleme bekommen, wenn es 2022 in Betrieb geht. Tony Tyson, Chefwissenschaftler am LSST, rechnet laut „Nature“ mit nennenswerten Einbußen der Beobachtungszeit, wenn bis zu 50 000 Satelliten – so viele haben die Unternehmen bei den Behörden beantragt – ihre Bahnen am Himmel ziehen. Nicht allein die weißen Streifen sind hinderlich. Das zusätzliche Licht der Reflexionen kann dazu führen, dass die Sensoren der empfindlichen Kameras schneller gesättigt sind und damit falsche Signale erzeugen, fürchten die Forscher. Hinzu kommen Befürchtungen von Radioastronomen, wonach die Kommunikationssignale der Satelliten ihre Beobachtungen beeinträchtigen könnten.

Derzeit laufen mehrere Studien, in denen die Auswirkungen der angekündigten Satellitenkonstellationen detailliert modelliert werden. Die Ergebnisse sollen bald veröffentlicht werden, nachdem sie einer Begutachtung weiterer Experten unterzogen wurden, teilte die ESO Ende Dezember mit. Die großen astronomischen Fachgesellschaften würden zudem gemeinsam mit den Raumfahrtfirmen nach praktischen Lösungen suchen, um sicherzustellen, dass die teuren Anlagen für erdgebundene Beobachtungen weiterhin effektiv genutzt werden können.

Wenn aus Sternenhimmel Starlinkhimmel wird

Bei einer Pressekonferenz Anfang Dezember gab die SpaceX-Chefin Gwynne Shotwell zu, dass man diese Probleme beim Design der Satelliten nicht geahnt habe. „Keiner hat daran gedacht – wir haben es nicht getan und die Astronomie-Community hat es auch nicht getan“, zitiert das Branchenmagazin „Spacenews“ Shotwell. Das Unternehmen hat nun reagiert und will beim bevorstehenden Start einen der 60 Satelliten an seiner Unterseite mit einer dunklen Beschichtung versehen, damit er weniger Licht reflektiert. Dies wird aber auch seine thermischen Eigenschaften verändern, was zu technischen Problemen führen kann. Es sei nicht ausgemacht, dass dieser Versuch gleich erfolgreich sein werde, sagte denn auch Shotwell. „Es wird einige Schritte nach dem Prinzip Versuch und Irrtum geben, aber wir werden das in den Griff bekommen.“

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Gelänge dies nicht, würde sich der Anblick des Nachthimmels massiv verändern, fürchtet Carolin Liefke. Neben den schon jetzt oft blinkend allgegenwärtigen Flugzeugen werde man „ständig 20, 30 Satelliten sehen, die als leuchtende Objekte über den Himmel ziehen.“ Menschen schauten unweigerlich zu beweglichen Dingen, die künstlichen Objekte bekämen also mehr Aufmerksamkeit. So sei das Erlebnis eines natürlichen Sternenhimmels „ernsthaft in Gefahr.“