Ein neuer Wettlauf im All könnte unsere Atmosphäre in einen 'Krematorium für Satelliten' verwandeln

(MENAFN- The Conversation) Wenn wir nachts in den Himmel schauen und eine Satellitenschleife vorbeiziehen sehen, denken wir vielleicht nicht an den Klimawandel oder die Ozonschicht.

Der Weltraum mag sich von den Umweltssystemen, die das Leben auf der Erde erhalten, getrennt anfühlen. Doch zunehmend verändert sich die Art und Weise, wie wir Satelliten bauen, starten und entsorgen.

In den letzten Jahren ist die Zahl der Satellitenstarts explosionsartig gestiegen. Heute gibt es fast 15.000 aktive Satelliten in der Erdumlaufbahn, die meisten davon Teil von „Mega-Konstellationen“, bei denen jeder Satellit nur eine kurze Lebensdauer von wenigen Jahren hat.

Neue Satelliten müssen schnell als Ersatz gestartet werden. Um zu vermeiden, alte, abgestorbene Satelliten in den bereits überfüllten niedrigen Umlaufbahnen der Erde zu hinterlassen, deorbitieren die meisten Satellitenbetreiber sie absichtlich in die obere Atmosphäre der Erde.

Hier verbrennen sie oder zerfallen in kleinere Stücke: ein Prozess, der als „Demisability“ bekannt ist. Effektiv sind Satelliten zu Wegwerfprodukten geworden.

Dieser Ansatz wird jetzt in viel größerem Maßstab angewandt. Wir sind besorgt über die Auswirkungen auf das Klima und die Atmosphäre der Erde.

Ein unterschätztes Risiko für unser Klima und die Ozonschicht

Letzten Monat beantragte SpaceX bei der US-Federal Communications Commission (FCC) die Erlaubnis, eine Million weiterer Satelliten für ungetestete „KI-Datenzentren“ zu starten.

Diese schiere Zahl ist nicht das einzige Problem. Die Starlink V2 „Mini“-Satelliten von SpaceX wiegen etwa 800 Kilogramm – ungefähr das Gewicht eines kleinen Autos – und spätere Versionen sollen etwa 1.250 kg erreichen. Die geplanten V3-Satelliten sind noch größer, vergleichbar mit einer Boeing 737.

Raketenstarts tragen bereits zum Klimawandel und zur Zerstörung der Ozonschicht bei. Wenn man sie auf eine Million satellitenähnliche Fluggeräte ausdehnt, würde die Erwärmung der oberen Atmosphäre und der Ozonverlust weit über frühere Schätzungen hinausgehen, wobei die stetige Verbrennung toter Satelliten die Auswirkungen verstärkt.

Bereits jetzt findet man verbrannten Satellitenschmutz in der Atmosphäre. Im Jahr 2023 entdeckten Wissenschaftler Metalle aus wieder eintretenden Raumfahrzeugen in Aerosolen der oberen Atmosphäre. Kürzlich wurde Lithium bei der unkontrollierten Rückkehr einer Falcon 9-Rakete nachgewiesen.

Dies ist nur ein Bruchteil dessen, was kommen wird, wenn die geplanten Mega-Konstellationen umgesetzt werden – und SpaceX ist bei weitem nicht der einzige Akteur. Andere Betreiber weltweit haben bereits Anträge für insgesamt über eine Million Satelliten gestellt.

Gleichzeitig sind die vollständigen Umweltauswirkungen noch kaum verstanden, da Satellitenhersteller selten offenlegen, aus welchen Materialien ihre Raumfahrzeuge bestehen.

Wissenschaftler gehen davon aus, dass ein großer Anteil aus Aluminium besteht, das zu Aluminiumpartikeln verbrennt, doch die genaue Materialzusammensetzung und die Größe der Partikel sind noch unklar.

Wir wissen jedoch, dass die kleinsten Partikel, feiner als ein menschliches Haar, jahrelang in der Atmosphäre schweben können, was zur Zerstörung der Ozonschicht und zum Klimawandel beiträgt.

Nach ähnlichen Annahmen wie bei früheren Studien schätzen wir, dass eine Million Satelliten dazu führen könnte, dass eine Teragramm (eine Milliarde Kilogramm) Aluminiumpartikel in der oberen Atmosphäre akkumuliert – genug, um zusammen mit den Startemissionen die Chemie und Erwärmung der Atmosphäre erheblich zu verändern, auf eine Weise, die wir noch nicht vollständig verstehen.

Es gibt keine öffentliche Vorgabe für ein einzelnes Unternehmen in einem Land, auf diesem Niveau Veränderungen in der Atmosphäre unseres Planeten vorzunehmen.

Die Folgen beschränken sich nicht nur auf die Atmosphäre. Nicht alle wieder eintretenden Satelliten verbrennen vollständig; Trümmer treffen bereits den Boden, und das Risiko für Menschen und Flugzeuge durch die Rückkehr von Mega-Konstellationen steigt alle fünf Jahre auf etwa 40 % – mit zunehmender Tendenz, da mehr Satelliten in den Orbit gebracht werden.

Im All ist die Lage nicht weniger ernst: Der CRASH-Uhr des Outer Space Institute zufolge würde eine Kollision innerhalb von 3,8 Tagen eintreten, wenn Satelliten aufhörten, einander auszuweichen.

Viele Experten sind sich einig, dass wir uns in den frühen Phasen des Kessler-Syndroms befinden: einer Kettenreaktion von Kollisionen, die Weltraummüll vervielfacht.

Unser Himmel ist kein Müllplatz

Unser Nachthimmel, besonders in Neuseeland geschätzt, ist eines der wenigen Dinge, die alle Menschen auf der Erde noch teilen.

Laut Simulationen von Astronomen würde eine von SpaceX vorgeschlagene Konstellation den Himmel mit Tausenden von Satelliten füllen, die mit bloßem Auge sichtbar sind – überall auf der Erde. Schließlich könnten mehr sichtbare Satelliten als sichtbare Sterne existieren.

Für Wissenschaftler würde die Beobachtung des Todes von Sternen und die Suche nach neuen Planeten deutlich erschwert. Sternenbeobachtung, Astrotourismus und kulturelle Astronomie wären weltweit ebenso betroffen.

All dies bedeutet, dass die Entscheidung der FCC über den SpaceX-Antrag, die jetzt öffentlich eingereicht werden kann, jeden betreffen könnte – sei es durch Veränderungen in der Atmosphäre, zunehmende Kollisionsrisiken im Orbit oder den Verlust eines unberührten Nachthimmels.

Eine diskutierte Lösung ist, tote Satelliten in Umlaufbahnen außerhalb der Erde zu entsorgen. Doch dafür wäre deutlich mehr Treibstoff pro Satellit nötig, um der Schwerkraft der Erde zu entkommen, was sowohl die Nutzlast als auch die Umweltbelastung durch Raketenstarts erhöht. Einige Trümmer würden trotzdem zur Erde zurückkehren.

Angesichts des geplanten raschen Wachstums von SpaceX und anderen ist eine globale Regulierung notwendig: In einem unregulierten System verschiebt die Regulierung eines Unternehmens das Problem nur auf andere. Als größter Betreiber ist SpaceX am besten positioniert, um eine umweltverträgliche Lösung anzuführen – ähnlich wie DuPont in den 1980er Jahren bei der Abschaffung der FCKW.

Ein erster Schritt ist die Festlegung einer sicheren atmosphärischen Tragfähigkeit für Satellitenstarts und -rückführungen. Umweltbewertungen sollten den gesamten Lebenszyklus abdecken, einschließlich atmosphärischer Effekte, und sowohl die Sicherheit im Orbit als auch die Auswirkungen auf kulturelle und wissenschaftliche Astronomie berücksichtigen.

Egal, wie die Regulierung ausfällt: Die Nutzung der Atmosphäre als Verbrennungsort für Satelliten in diesem Ausmaß kann keine Lösung sein.