July 29, 2021

Astronomen drängen auf globale Debatte über riesige Satellitenschwärme

Die Firma SpaceX hat am 6. Januar 2020 eine Reihe von Starlink-Satelliten in eine Umlaufbahn um die Erde gebracht.Bildnachweis: Paul Hennessy/NurPhoto/Getty

Luft- und Raumfahrtunternehmen haben in den letzten 2 Jahren etwa 2.000 Internetsatelliten in eine Umlaufbahn um die Erde gebracht und damit die Zahl der aktiven Satelliten fast verdoppelt. Dies hat bei Astronomen und anderen Himmelsbeobachtern Bedenken geweckt, die sich Sorgen über eine Störung der Beobachtungen des Nachthimmels machen.

Jetzt, was der bisher größte internationale Schritt wäre, um diese Bedenken auszuräumen, könnten Diplomaten im nächsten Monat auf einem Forum der Vereinten Nationen diskutieren, ob die Menschheit ein Recht auf einen „dunklen und ruhigen Himmel“ hat. Die Debatte könnte einen Rahmen dafür schaffen, wie Wissenschaftler und die Öffentlichkeit mit der Flut neuer Satelliten umgehen würden – es werden noch viele weitere erwartet.

Zehntausende von Satelliten könnten in den nächsten Jahren in die Erdumlaufbahn aufgenommen werden, um Breitband-Internet bereitzustellen, wenn Unternehmen und Regierungen alle Netzwerke oder „Megakonstellationen“ bauen und starten, wie sie öffentlich angekündigt haben. Allein die bloße Anzahl von ihnen könnte bedeuten, dass Hunderte die ganze Nacht über sichtbar sind und den Himmel beeinflussen wie nie zuvor in der Geschichte der Menschheit. „Diese Konstellationen ändern sich dramatisch durch die Nutzung des Weltraums“, sagt Piero Benvenuti, Astronom an der Universität Padua in Italien und ehemaliger Generalsekretär der Internationalen Astronomischen Union (IAU).

Er und andere Astronomen haben über die IAU daran gearbeitet, das internationale Bewusstsein dafür zu schärfen, wie sich die Megakonstellationen auf Wissenschaftler und die Öffentlichkeit auswirken. Sie sagen, das Ziel sei nicht, Astronomen gegen Satellitenfirmen auszuspielen, sondern eine Vision zu entwickeln, wie man den gemeinsamen Raum des Weltraums gerecht nutzen kann. „Der Konsens muss von allen Ländern kommen“, sagt Connie Walker, Astronomin am NOIRLab, einer Dachorganisation mehrerer US-finanzierter Observatorien. Diese und andere Themen diskutierten Wissenschaftler auf einer Konferenz über Satellitenkonstellationen namens SATCON2, die vom 12. bis 16. Juli virtuell stattfand.

“Kostenlos für Erkundungen”

Viele Astronomen wurden im Jahr 2019 überrascht, als sich herausstellte, dass die erste Charge von Starlink-Internetsatelliten, die von SpaceX aus Hawthorne, Kalifornien, gestartet wurde, in astronomischen Bildern heller war als erwartet. Als Reaktion auf Beschwerden testete SpaceX mehrere Strategien, um die Satelliten abzudunkeln; Es bringt jetzt alle seine Starlinks mit angebrachten Sonnenschirmen auf den Markt, um sie weniger sichtbar zu machen, wenn das Sonnenlicht von ihnen reflektiert wird. Astronomen und Vertreter mehrerer Unternehmen, darunter SpaceX, haben sich auf eine Helligkeitsschwelle für Satelliten geeinigt, die etwas lichtschwächer ist, als das menschliche Auge an einem dunklen Himmel sehen kann. Starlinks sind nahe an dieser Helligkeitsschwelle, erreichen sie aber derzeit nicht, sagt Meredith Rawls, Astronomin an der University of Washington in Seattle.

Die Schwelle ist ein Ziel und keine Bedingung. Selbst wenn sich Unternehmen daran halten, werden die Satelliten in Teleskopen sichtbar sein. Sie sind besonders störend für Teleskope, die große Teile des Himmels absuchen. Bis zu 40 % der Bilder, die vom Vera C. Rubin Observatory, einem großen US-Teleskop, das in Chile im Bau ist, aufgenommen werden sollen, könnten in der Dämmerung und im Morgengrauen durch Satellitenstreifen beeinträchtigt werden1. Die Übertragungen einiger Satelliten könnten auch Radioteleskope wie das Square Kilometre Array stören, ein großes internationales Observatorium, das in Südafrika und Australien gebaut wird.

Eine Reihe der Starlink-Satelliten streift nachts schräg über den Himmel über einem Leuchtturm

Am Nachthimmel ist eine Reihe von Starlink-Satelliten zu sehen.Bildnachweis: Yuri Smityuk / Nachrichtenagentur ITAR-TASS / Alamy

Es gibt keine Gesetze, die den Einfluss von Satelliten auf den Nachthimmel regeln. Der Weltraumvertrag von 1967, der das grundlegende Dokument der internationalen Beziehungen im Weltraum darstellt, besagt, dass der Weltraum „frei für die Erforschung“ ist. Es gibt jedoch einen Präzedenzfall für die Aufforderung an die UN, zu versuchen, einen internationalen Konsens über den Umgang mit der visuellen Verschmutzung des Himmels zu erzielen. Im Jahr 2002 diskutierte der UN-Ausschuss für die friedliche Nutzung des Weltraums (COPUOS) auf Drängen der IAU kurz, ob „aufdringliche Weltraumwerbung“ wie von der Erde aus sichtbare Weltraum-Reklametafeln reguliert werden könnte. Ein Vermarkter schlug diese Art von Werbetafel für die Olympischen Spiele 1996 vor, aber es wurde nie Realität, und COPUOS hat nie auf das Thema reagiert.

Internationale Beziehungen

Im April konnten Benvenuti und andere Astronomen das Thema der Satellitenkonstellationen während einer Sitzung des COPUOS-Unterausschusses zur Sprache bringen, als Delegationen aus fünf Nationen ein von der IAU geführtes Weißbuch unterzeichneten, in dem es heißt, dass die Megakonstellationen für Astronomen und andere ein Problem darstellen. „Die Vorstellung des Papiers gab uns Anlass, mit all diesen Weltraumpolitikern in vielen Ländern über das Thema zu sprechen“, sagt Andy Williams, Außenbeauftragter der Europäischen Südsternwarte in Garching. „Es ist eine fantastische Möglichkeit, das Bewusstsein zu schärfen.“ Die UNO hat keine Befugnis, Starts zu regulieren, aber sie könnte Nationen zusammenbringen, um internationale Normen aufzustellen, die Satellitenbetreiber ermutigen würden, die Auswirkungen ihrer Megakonstellationen auf die Astronomie zu berücksichtigen und abzuschwächen.

Delegationen aus den Vereinigten Staaten, Kanada und Japan schlugen vor, dass der Unterausschuss das Thema Satellitenkonstellationen weiterhin als regelmäßigen Tagesordnungspunkt seiner Sitzung erörtern sollte. Aber diejenigen aus China und Russland protestierten und sagten, dass sie mehr Zeit brauchen, um das Thema zu studieren. (China entwickelt wie mehrere andere Nationen Pläne für eine Satelliten-Megakonstellation, um Breitband-Internet rund um den Globus bereitzustellen.) Jetzt arbeiten Benvenuti und seine Kollegen daran, ob die gesamte COPUOS das Thema bei ihrem nächsten Treffen, das beginnt, aufgreifen könnte am 25.08. Diese Art von Basisdruck von Astronomen ist der Hauptweg für Nationen, um mit der Diskussion des Themas zu beginnen. „Die Debatte muss auf internationalen Foren stattfinden“, sagt Tanja Masson-Zwaan, Weltraumrechtsforscherin an der Universität Leiden in den Niederlanden.

Inzwischen arbeiten Astronomen an anderen Lösungen für das Problem der Störungen durch Satellitenkonstellationen. Dazu gehören die Entwicklung von Datenbanken mit Satellitenpositionen, um vorherzusagen, wann Satelliten über dem Himmel vorbeifliegen werden – damit Teleskope diesen Teil des Himmels vorübergehend meiden können – und Software zum Löschen von Satellitenspuren aus Bildern.

Andere arbeiten daran, mehr Stimmen in die Debatte über Megakonstellationen einzubringen, damit sie nicht von westlichen Astronomen dominiert wird. Viele indigene Gemeinschaften haben eine tiefe kulturelle Geschichte, die mit den Sternen verbunden ist, sagt Aparna Venkatesan, Astronomin an der University of San Francisco, Kalifornien, die sich bemüht, diesen Stimmen Gehör zu verschaffen. Das Auftreten von Satellitenstreifen kann dieser kulturellen Identität schaden.

Aber die Zeit ist knapp. SpaceX startet neue Chargen von Starlinks – etwa 60 Satelliten pro Charge, manchmal mehrmals im Monat. „Die Leute verbringen Jahre damit, Beziehungen aufzubauen, aber in der Zwischenzeit starten die Satelliten kontinuierlich“, sagt Venkatesan. „Es ist fast so, als hätten wir vor drei Jahren Lösungen für ein Problem gefunden.“