Die Zahl der Satelliten in der Erdumlaufbahn wächst rasant – und mit ihr die Sorge der Astronomen. Aktuell umkreisen rund 14.000 aktive Satelliten den Planeten, doch das ist nur der Anfang: Unternehmen und Staaten planen mehrere Hunderttausend zusätzliche Objekte. Eine im Juli veröffentlichte Studie von Olivier Hainaut von der Europäischen Südsternwarte (Eso) warnt vor dramatischen Folgen für den Nachthimmel und die Forschung.
Studie sieht verheerende Auswirkungen
Hainaut schreibt im Fachjournal "Astronomy and Astrophysics", dass die geplanten Satellitenflotten "verheerende Auswirkungen" auf astronomische Beobachtungen hätten. Der Nachthimmel werde schlichtweg heller, die Sicht auf ferne Galaxien verschlechtere sich. Auch Biologen melden Bedenken: Künstliche Helligkeit könnte die inneren Uhren von Menschen, Tieren und Pflanzen stören.
Besonders umstritten ist das Unternehmen Reflect Orbital, das die US-Regulierungsbehörde FCC Anfang Juli für den Testsatelliten "Eärendil-1" genehmigt hat. Der Satellit soll mit riesigen Spiegeln Sonnenlicht zur Erde reflektieren und dort Flächen mit einem Durchmesser von mindestens fünf Kilometern ausleuchten. Nach Unternehmensangaben sind Solarfelder in der Nacht, Rettungseinsätze, die Beleuchtung von Innenstädten und das Wachstum von Nutzpflanzen als Zwecke vorgesehen.
Reflect Orbital plant 50.000 Satelliten
Das Unternehmen will nach eigenen Angaben bis 2035 mindestens 50.000 dieser Spiegel-Satelliten starten. "Wir freuen uns darauf, zu zeigen, wie unsere Technologie funktioniert, und eine transformative, saubere Technologie vorzustellen, die die Welt dringend benötigt", sagt Mitgründer und CEO Ben Nowack. Der Start von "Eärendil-1" soll noch in diesem Jahr erfolgen.
In einer solchen Größenordnung würden die Reflektoren den Himmel massiv aufhellen. Laut Hainauts Studie erhöht sich die Helligkeit um das Drei- bis Vierfache. Grund sind alternde und nicht perfekte Spiegel, die das Licht streuen, sowie die Ablenkung von Licht durch Teilchen in der Atmosphäre. Selbst bestehende Teleskopstandorte könnten für die Forschung ungeeignet werden.
Hunderte Satelliten wie helle Sterne über München
Konkret rechnet die Studie vor: Bei 50.000 solcher Satelliten wären gleichzeitig rund 1.300 Objekte am Himmel zu sehen, deren Helligkeit mit der Venus vergleichbar ist. "Aus einer von Lichtverschmutzung betroffenen Stadt wie München wären diese Hunderte von Satelliten die einzigen 'Sterne', die am Nachthimmel überhaupt noch zu sehen wären", teilt die Eso mit.
Astronomin Samantha Lawler von der University of Regina in Kanada zeigt sich beunruhigt: "Es macht mir Angst, dass ein einziges Land den Nachthimmel für alle Menschen auf der Welt verändern kann", sagt sie der "New York Times". Der Zugang zu dunklen Himmeln, wie ihn ihre Forschung brauche, könne verloren gehen.
SpaceX und China treiben die Expansion voran
Noch weit ehrgeiziger ist SpaceX: Der Konzern von Elon Musk hat über eine Tochtergesellschaft bei der FCC die Genehmigung für eine Million Satelliten beantragt. Sie sollen als "Orbital Data Centers" fliegende Rechenzentren werden und ihre Energie direkt von der Sonne beziehen. Mit den Starship-Raketen ließen sich diese Satelliten wirtschaftlicher ins All bringen als Rechenzentren auf der Erde, heißt es in dem Antrag.
Nach Einschätzung von Hainaut würden schon geringe Abweichungen von der international anerkannten Helligkeitsempfehlung dazu führen, dass etwa 2.000 dieser Satelliten gleichzeitig mit bloßem Auge sichtbar wären. Weitere Pläne meldet Hainaut: das Unternehmen E-Space sowie China mit seinen Netzwerken CTC-1 und CTC-2, zusammen etwa 200.000 Satelliten.
Keine verbindlichen Grenzen in Sicht
Auf Fachkonferenzen haben Astronomen, Vertreter der Satellitenindustrie und Politik Empfehlungen erarbeitet, wie Satelliten gebaut werden sollten, um am Himmel unsichtbar zu bleiben. Die Internationale Astronomische Union unterstützt diese Vorschläge, doch sie sind nicht rechtsverbindlich. Ein Teil der Unternehmen halte sich nicht daran, kritisiert Hainaut.
Manuel Metz vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) rechnet nicht damit, dass alle Pläne verwirklicht werden: "Ich persönlich glaube nicht, dass es so viele Satelliten werden." Trotzdem fehle eine regulierende Instanz: "Pauschal gibt es jedoch niemanden, der die Zahl der Satelliten begrenzt, momentan gibt es auch keine größere Initiative, die sich für eine gewisse Obergrenze ausspricht." Hainaut schlägt vor, die Gesamtzahl für den Schutz der Astronomie auf rund 100.000 Satelliten zu begrenzen, die mit bloßem Auge nicht erkennbar sind.
Teleskope, Tierwelt und Atmosphäre betroffen
"Von der Sonne beleuchtete Satelliten sind um ein Vielfaches heller als ferne Galaxien", sagt Hainaut. "Wenn ein Satellit unser Beobachtungsfeld kreuzt, hinterlässt er einen hellen Streifen auf der Aufnahme und überdeckt alles, was sich dahinter befindet."
Biologen haben zusätzliche Sorgen: Die Präsidenten mehrerer Fachgesellschaften warnen in einem gemeinsamen Brief vor möglichen Folgen für die Schlafqualität und das Herz-Kreislaufsystem. Auch viele Tiere reagierten empfindlich auf kleine Veränderungen der nächtlichen Beleuchtung.
Den Anstoß für die Entwicklung gab laut Studie der "spektakuläre Start" der ersten Starlink-Satelliten im Jahr 2019. Seitdem ist die Zahl der aktiven Satelliten von etwa 2.000 auf mehr als 14.000 angestiegen – davon gehören rund 11.000 zum Starlink-Netzwerk, wie eine Liste des Astronomen Jonathan McDowell zeigt.
Maßnahmen gegen die Helligkeit reichen nicht aus
SpaceX hat eigenen Angaben zufolge zunächst mit Schutzklappen versucht, die Reflexion der Starlink-Satelliten zu verringern. Das erhöhte jedoch den Luftwiderstand und blockierte Laserstrahlen. Neuere Satelliten nutzen daher eine Folie, die Licht streut, und die Solarpaneele werden so gedreht, dass sie weniger Licht zur Erde werfen.
Hainaut erkennt diese Schritte an, betont aber: Mit den gesamten aktuellen Anträgen werde "die Grenze dessen überschritten", was die Astronomie verkraften könne. Auch DLR-Experte Metz zweifelt an der Nachhaltigkeit: "Wenn Satelliten größer werden, gleicht sich das alles aber wieder aus."
Weltraumschrott und Atmosphärenbelastung als weitere Risiken
Die Studie behandelt noch nicht einmal die Überfüllung von Umlaufbahnen, Weltraumschrott und die Verschmutzung der Atmosphäre durch Starts und Wiedereintritte. "Das Aussetzen von Tausenden von Satelliten hat wirtschaftliche, ökologische und astronomische Konsequenzen", sagt Hainaut. "Bislang konnten wir die Situation bewältigen, aber es wird immer kritischer."
"Die niedrige Erdumlaufbahn ist eine kosmische Küstenlinie, die für das moderne Leben von immensem Wert ist – von der globalen Vernetzung bis hin zu unserem freien Blick in das Universum", betont der Forscher. Die Auswirkungen der großen Satellitennetzwerke – von der Lichtverschmutzung in der Astronomie bis zu atmosphärischen Effekten beim Wiedereintritt – müssten reguliert werden, damit die Umlaufbahn für kommende Generationen zugänglich bleibe.
