Die zunehmende Zahl von Satelliten in der Erdumlaufbahn bereitet Astronominnen und Astronomen Sorgen, weil sie unerwartete Auswirkungen auf geschützte Funkfrequenzbänder haben könnten. Die Satelliten beeinträchtigen nicht nur unsere Sicht auf den Himmel, sondern kann auch unsere Fähigkeit, Radioastronomie zu betreiben, einschränken. Eine aktuelle Studie zeigt insbesondere Probleme mit den Starlink-Satelliten von SpaceX auf.
SpaceX stört die Radioastronomie
Das Square Kilometre Array (SKA)-Observatorium und die Internationale Astronomische Union (IAU) führten die Studie durch und stellten fest, dass die Bordelektronik der Starlink-Satelliten niederfrequente Radiowellen „entweichen“ lässt. Dieses Leck, das über die vorgesehenen Downlink-Bänder hinausgeht, könnte die Radioastronomie erheblich behindern. Die Ergebnisse bestätigen frühere Befürchtungen, die während der Dark and Quiet Skies Workshops geäußert wurden. „Unsere Beobachtungen haben die Existenz dieses Strahlungslecks bestätigt“, erklärte Federico Di Vruno, ein Ingenieur am SKA-Observatorium.
Derzeit treibt das Netzwerk von SpaceX mit 4.365 kleinen Internetsatelliten die wachsenden Satellitendichte in der Erdumlaufbahn voran. Andere Unternehmen wie OneWeb und Amazon tragen zu dieser Überlastung bei: OneWeb hat über 600 Satelliten und Amazon plant den Start tausender weiterer. Trotz der Bemühungen von SpaceX, die sichtbare Lichtverschmutzung durch die Entwicklung dunklerer Satelliten zu minimieren, bleibt die Funkverschmutzung ein dringendes Problem. Die Satelliten nutzen Funkfrequenzen zwischen 10,7 und 12,7 Gigahertz für die Kommunikation, was bereits zu Bedenken hinsichtlich der Auswirkungen auf diese Frequenzbänder geführt hat.
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„Strahlung zwischen 110 und 188 MHz“
Di Vruno und sein Team untersuchten das Problem mit Hilfe des LOw Frequency ARray (LOFAR), einem empfindlichen Netzwerk von rund 20.000 Funkantennen, die auf 52 Standorte in Europa verteilt sind. Das Team konzentrierte sich bei seinen Untersuchungen auf 68 Starlink-Satelliten und konnte die elektromagnetische Leckage erfolgreich aufspüren. „Mit LOFAR haben wir Strahlung zwischen 110 und 188 MHz von 47 der 68 beobachteten Satelliten entdeckt“, erklärt Astronom Cees Bassa von ASTRON, dem niederländischen Institut für Radioastronomie. Dieser Frequenzbereich überschneidet sich mit einem geschützten Band, das von der Internationalen Fernmeldeunion für die Radioastronomie zugewiesen wurde.
Diese Emission scheint unbeabsichtigt zu sein und verstößt derzeit nicht gegen irgendwelche Regeln, aber sie ist ein mögliches Problem. Die Internationale Elektrotechnische Kommission (IEC) setzt strenge Beschränkungen für elektrische Geräte auf der Erde durch, um elektromagnetische Störungen zu vermeiden, aber diese Vorschriften gelten nicht für den Weltraum. „Unsere Simulationen zeigen, dass dieser Effekt umso wichtiger wird, je größer die Konstellation ist, da sich die Strahlung aller Satelliten summiert“, sagt Mitautor Benjamin Winkel vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIfR). „Das gibt uns nicht nur wegen der bestehenden Konstellationen Anlass zur Sorge, sondern noch mehr wegen der geplanten Konstellationen.“
Mit der steigenden Anzahl von Satelliten von könnte die kumulative Wirkung dieses ungewollten Signals die Leistung von Radioteleskopen beeinträchtigen, die einen ruhigen Himmel benötigen. Deshalb arbeiten die Forscherinnen und Forscher mit SpaceX zusammen, um herauszufinden, wie man dieses Leck eindämmen oder beseitigen kann. Indem sie dieses Problem frühzeitig angehen, können künftige Satellitenkonstruktionen geändert und die Vorschriften angepasst werden, um dieses unerwartete Schlupfloch zu schließen.
Quellen: „Unintended electromagnetic radiation from Starlink satellites detected with LOFAR between 110 and 188 MHz“ (Astronomy & Astrophysics, 2023); Max-Planck-Institut für Radioastronomie
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