Immer weniger Sterne: Experten warnen, dass riesige Satellitenkonstellationen den Nachthimmel für immer verändern werden

Der Vorschlag von SpaceX, bis zu einer Million Satelliten für Rechenzentren ins All zu schicken, lässt die Spannungen zwischen technologischer Innovation, Umweltauswirkungen und der Zukunft des Nachthimmels wieder aufflammen.

Megakonstellationen führen zu einer Vervielfachung der Anzahl künstlicher Objekte in der Erdumlaufbahn

In einer klaren Nacht, fernab von den Lichtern der Stadt, kann das menschliche Auge mit bloßem Auge bis zu etwa 4.500 Sterne erkennen. Mit etwas Geduld lässt sich auch ein Satellit entdecken, der den Himmel überquert.

Derzeit befinden sich mehr als 10.000 Satelliten des Starlink-Netzwerks im Orbit, doch diese Zahl könnte drastisch ansteigen: SpaceX hat bei der Federal Communications Commission (FCC) einen Plan zum Einsatz von bis zu einer Million neuer Satelliten eingereicht, diesmal als Datenzentren im Orbit für künstliche Intelligenz.

Als Reaktion auf dieses Szenario veröffentlichte eine Gruppe von Astronomen unter der Leitung von Samantha Lawler von der University of Regina in Kanada eine Analyse in „The Conversation“, in der sie davor warnten, dass, sollten diese Pläne umgesetzt werden, von jedem Ort der Welt aus während eines Großteils der Nacht mehr Satelliten als Sterne zu sehen sein werden, unabhängig von der Jahreszeit.

Unter idealen Bedingungen kann das menschliche Auge mit bloßem Auge bis zu etwa 4.500 Sterne erkennen.

Um zu diesem Ergebnis zu gelangen, modellierte das Team verschiedene Szenarien für den Ausbau der Satellitennetzwerke. In früheren Arbeiten hatten sie bereits geschätzt, dass bei etwa 65.000 Einheiten – darunter Projekte wie Starlink, Kuiper, OneWeb und Guowang – jeder 15. sichtbare Punkt am Nachthimmel kein Stern mehr wäre, sondern ein künstliches Objekt.

Ein Himmel, der immer voller wird

Heute befinden sich bereits mehr als 10.000 Starlink-Satelliten in der Umlaufbahn. Unter optimalen Bedingungen sind sie mit bloßem Auge als sich bewegende Punkte am Himmel zu erkennen. Für die professionelle Astronomie sind die Auswirkungen unmittelbarer: Diese Streifen erscheinen auf Teleskopaufnahmen und erschweren die Datenerfassung.

Das Problem ist nicht nur die Anzahl, sondern auch die Umlaufbahnhöhe. Nach vorläufigen Angaben von SpaceX würden die neuen Satelliten in höheren Umlaufbahnen operieren, wodurch sie nach Sonnenuntergang und vor Sonnenaufgang länger von der Sonne beleuchtet würden. In der Praxis wären sie somit über einen längeren Zeitraum sichtbar.

Satelliten reflektieren das Sonnenlicht und bleiben auch nach Sonnenuntergang sichtbar.

Die von Lawlers Team durchgeführten Simulationen, die auf realen Helligkeitsdaten bestehender Satelliten basieren, lassen ein extremes Szenario vermuten: Zehntausende von Satelliten, die gleichzeitig am Nachthimmel zu sehen sind.

Das Umweltparadoxon

Die Argumentation hinter dem Projekt von SpaceX bringt eine der auffälligsten Spannungen zum Vorschein. Rechenzentren auf der Erde verbrauchen enorme Mengen an Energie und Wasser, und ihre Auswirkungen auf die Umwelt nehmen zu. Eine Verlagerung ins All, so argumentiert SpaceX, könnte diesen ökologischen Fußabdruck verringern.

Doch diese Idee wirft mehr Fragen auf, als sie beantwortet. Den Wissenschaftlern zufolge ist jeder Raketenstart mit Emissionen und Ressourcenverbrauch verbunden.

Das Wachstum der Raumfahrtindustrie führt zu einer noch nie dagewesenen Häufigkeit von Starts.

Zudem halten Satelliten nicht ewig: Viele von ihnen treten nach einigen Jahren wieder in die Atmosphäre ein. Dieser Vorgang verursacht bereits nachweisbare Verschmutzungen in den oberen Schichten der Atmosphäre, und seine kumulativen Auswirkungen sind noch nicht vollständig geklärt.

Hinzu kommt die physische Gefahr. Verschiedenen Berichten über Weltraummüll zufolge treten täglich mehrere Objekte in die Atmosphäre ein, und obwohl die meisten dabei zerfallen, können einige Fragmente die Erdoberfläche erreichen.

Eine ungelöste technische Herausforderung

Abgesehen von den Auswirkungen auf die Umwelt steht das Projekt vor einer zentralen technischen Herausforderung: der Wärme.

Rechenzentren erzeugen große Mengen an Wärmeenergie, die auf der Erde durch aktive Kühlsysteme abgeleitet wird, die enorme Mengen an Wasser verbrauchen. Im Weltraum ist das Problem komplexer. Da keine Luft vorhanden ist, die die Wärme abführen könnte, ist die einzige Möglichkeit zur Wärmeableitung die Strahlung – ein Prozess, der weitaus begrenzter ist.

Um das Universum heute zu beobachten, muss man nicht nur das Licht, sondern auch menschliche Aktivitäten im Orbit herausfiltern.

Das ist kein nebensächliches Detail. Die eigenen Erfahrungen von SpaceX mit seinen Satelliten liefern einen Hinweis: Einer der ersten Versuche, die Helligkeit zu reduzieren – ein als „Darksat“ bekanntes Versuchsmodell mit einer dunklen Beschichtung – endete mit Überhitzung und Systemausfällen.

Die Übertragung dieser Technologie auf Rechenzentren im Orbit, die einen weitaus höheren Energiebedarf haben, ist eine Herausforderung, für die es bislang noch keine bewährte Lösung gibt.

Verkehr im Orbit

Die massive Zunahme von Satelliten erhöht auch das Risiko von Kollisionen. Jeder potenzielle Aufprall erzeugt Trümmerteile, die wiederum neue Kettenkollisionen auslösen können, ein Phänomen, das als Kessler-Syndrom bekannt ist.

Der erdnahe Weltraum ist nicht unendlich groß. Nutzbare Umlaufbahnen – insbesondere die in den unteren Bahnen – sind eine begrenzte Ressource, und ihre Auslastung gibt Raumfahrtagenturen und internationalen Organisationen wie der Internationalen Fernmeldeunion bereits Anlass zur Sorge.

Die Regulierung schreitet jedoch langsamer voran als die technologische Entwicklung. Der Antrag von SpaceX bei der FCC enthielt zwar allgemeine Informationen, ließ jedoch wichtige Details zu den genauen Umlaufbahnen, der endgültigen Bauweise der Satelliten und den konkreten Plänen zur Vermeidung von Kollisionen außer Acht.

Ein offener Konflikt

In den letzten Jahren haben Astronomen und Unternehmen zusammengearbeitet, um die Auswirkungen von Megakonstellationen zu mildern. SpaceX hat beispielsweise Änderungen vorgenommen, um die Helligkeit seiner Satelliten zu verringern.

Der neue Vorschlag hat jedoch den Schwerpunkt verlagert, und für die Forscher bedeutet er einen Rückschritt in diesem Dialog.

Der Konflikt offenbart eine tiefere Spannung: der Weltraum als Neuland für technologische Innovationen versus der Weltraum als gemeinsames Erbe. Während private Unternehmen immer ehrgeizigere Projekte vorantreiben, bleibt die Frage, wer reguliert – und zu wessen Gunsten –, offener denn je.

Im Kern ist diese Debatte nicht nur technischer oder wirtschaftlicher Natur. Sie ist auch politischer Natur. Der Nachthimmel könnte aufhören, eine Sternenkarte zu sein, und zu einem Infrastrukturnetzwerk werden. Und sobald dies geschieht, so warnen sie, wird es schwierig sein, diesen Prozess rückgängig zu machen.