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Kurz gesagt: Im Erdorbit befinden sich über 10.000 aktive Satelliten, und die Zahl steigt rasant. Dazu kommen zehntausende registrierte Schrottteile über zehn Zentimeter Größe sowie Millionen kleinerer Bruchstücke. Eine exakte Zahl gibt es nicht – sie ändert sich wöchentlich.
Der größte Teil des Zuwachses stammt aus wenigen kommerziellen Konstellationen.
Wer zählt
Die US-Weltraumüberwachung katalogisiert Objekte im Orbit per Radar und Teleskop. Die ESA veröffentlicht regelmäßig Berichte zur Weltraumumgebung, und die Vereinten Nationen führen ein Register gestarteter Objekte.
Erfasst wird nur, was groß genug ist. Objekte unter etwa zehn Zentimetern lassen sich nicht zuverlässig verfolgen, sind aber gefährlich – bei Bahngeschwindigkeit trifft ein Zentimeter großes Teil mit der Wucht einer Handgranate.
Warum die Zahl explodiert
Bis in die 2010er-Jahre wuchs der Bestand langsam. Seither starten Unternehmen ganze Konstellationen aus tausenden kleinen Satelliten für Internetdienste.
Eine einzige dieser Konstellationen stellt inzwischen mehr Satelliten als alle anderen Betreiber zusammen. Weitere Netze sind angekündigt.
Wofür Satelliten da sind
Kommunikation. Fernsehen, Telefonie, Internet – der größte Anteil.
Navigation. GPS, Galileo, GLONASS und BeiDou; jedes System braucht rund 24 bis 30 Satelliten.
Erdbeobachtung. Wetter, Klima, Landwirtschaft, Katastrophenschutz.
Forschung und Militär.
Das Problem mit dem Schrott
Ausgediente Satelliten, Raketenoberstufen und Trümmer von Kollisionen bleiben je nach Bahnhöhe Jahre bis Jahrhunderte im Orbit.
Befürchtet wird das sogenannte Kessler-Syndrom: Ab einer bestimmten Dichte erzeugt jede Kollision so viele Trümmer, dass weitere Kollisionen folgen – eine Kettenreaktion, die bestimmte Bahnen unbrauchbar machen könnte.
Gegenmaßnahmen sind vorgeschrieben: Neue Satelliten müssen nach Betriebsende kontrolliert absinken oder auf einen Friedhofsorbit gebracht werden.
Wie Umlaufbahnen aufgeteilt sind
Der niedrige Erdorbit reicht bis etwa zweitausend Kilometer Höhe und beherbergt heute den größten Teil der aktiven Satelliten. Dort ist die Umlaufzeit kurz, weshalb viele Satelliten für eine durchgehende Abdeckung nötig sind. Genau daraus entstehen die großen Konstellationen.
Der geostationäre Orbit liegt in rund 36.000 Kilometern Höhe, wo ein Umlauf genau einen Tag dauert. Satelliten stehen dort scheinbar fest über einem Punkt, was für Fernsehen und Wetterbeobachtung genutzt wird. Die Plätze dort sind begrenzt und werden international koordiniert.
Dazwischen liegen mittlere Umlaufbahnen, in denen unter anderem Navigationssysteme kreisen. Jede Bahnhöhe hat eigene Vor- und Nachteile bei Abdeckung, Signallaufzeit und Lebensdauer. Die Wahl richtet sich nach dem Zweck.
Wer die Bahnen vergibt
Funkfrequenzen und geostationäre Positionen werden von der Internationalen Fernmeldeunion koordiniert, einer Sonderorganisation der Vereinten Nationen. Staaten melden Vorhaben an und erhalten Nutzungsrechte. Ohne Koordinierung drohen Störungen.
Für den niedrigen Orbit gibt es keine vergleichbare Zuteilung von Plätzen, wohl aber Frequenzkoordinierung und nationale Genehmigungen. Kritiker fordern seit Jahren verbindlichere Regeln. Die Debatte läuft in internationalen Gremien.
Der Weltraumvertrag von 1967 legt fest, dass der Weltraum nicht angeeignet werden kann und Staaten für Objekte haften, die sie starten. Diese Haftung gilt auch für private Unternehmen des jeweiligen Landes. Das ist die rechtliche Grundlage.
Wofür Satelliten gebraucht werden
Der größte Teil dient heute der Kommunikation, gefolgt von Erdbeobachtung, Navigation und Forschung. Erdbeobachtung liefert Daten für Wetter, Landwirtschaft, Katastrophenschutz und Klimaforschung. Ohne sie wären viele Vorhersagen nicht möglich.
Navigationssysteme sind inzwischen kritische Infrastruktur, weil sie neben Ortung auch hochpräzise Zeitsignale liefern. Stromnetze, Finanzsysteme und Mobilfunk nutzen diese Zeitreferenz. Ein Ausfall hätte weitreichende Folgen.
Militärische Nutzung ist ein erheblicher Teil, wird aber selten im Detail veröffentlicht. Aufklärung, Kommunikation und Frühwarnung gehören dazu. Diese Satelliten erscheinen in öffentlichen Katalogen nur teilweise.
Das Problem mit dem Schrott
Neben aktiven Satelliten kreisen ausgediente Objekte, Raketenoberstufen und Trümmer von Kollisionen um die Erde. Katalogisiert sind Objekte ab etwa zehn Zentimetern Größe, kleinere lassen sich nur statistisch erfassen. Auch millimetergroße Teilchen können bei den hohen Geschwindigkeiten Schäden verursachen.
Befürchtet wird eine Kettenreaktion, bei der Kollisionen weitere Trümmer erzeugen und bestimmte Bahnen unbrauchbar machen. Dieses Szenario wurde in den 1970er-Jahren beschrieben und ist seither Gegenstand der Forschung. Einzelne Kollisionen haben es bereits verdeutlicht.
Gegenmaßnahmen sind kontrollierter Wiedereintritt am Ende der Lebensdauer, Ausweichmanöver und Konzepte zum aktiven Einsammeln. Erste Testmissionen dazu sind gestartet. Verbindliche internationale Vorgaben fehlen bislang.
Folgen für die Astronomie
Große Konstellationen hinterlassen auf Langzeitaufnahmen helle Streifen und stören Beobachtungen, insbesondere in der Dämmerung. Fachverbände haben darauf früh hingewiesen. Einzelne Betreiber haben daraufhin Maßnahmen zur Verdunkelung getestet.
Auch die Radioastronomie ist betroffen, weil Sendefrequenzen in geschützte Bereiche hineinstrahlen können. Für Radioteleskope gelten deshalb Schutzzonen. Ihre Wirksamkeit ist begrenzt.
Diskutiert werden verbindliche Helligkeitsgrenzen und Koordinierungspflichten. Bislang beruht vieles auf Freiwilligkeit. Die Zahl der Starts steigt weiter.
Wie man Satelliten selbst beobachtet
Größere Satelliten sind mit bloßem Auge als gleichmäßig ziehende Lichtpunkte erkennbar, am besten in der Dämmerung, wenn sie noch von der Sonne beschienen werden. Sie blinken nicht wie Flugzeuge. Die Bewegung ist gleichmäßig und ohne Geräusch.
Die Internationale Raumstation ist das hellste solcher Objekte und regelmäßig sichtbar. Kostenlose Dienste geben Überflugzeiten für den eigenen Standort an. Sie sind auf wenige Sekunden genau.
Für Ketten frisch gestarteter Satelliten gibt es ebenfalls Vorhersagen. Solche Überflüge sind auffällig und werden regelmäßig für Himmelsphänomene gehalten. Ein Blick auf die Vorhersage klärt das.
Häufige Fragen
Kann man Satelliten mit bloßem Auge sehen?
Ja, kurz nach Sonnenuntergang und vor Sonnenaufgang. Sie erscheinen als gleichmäßig wandernde Lichtpunkte ohne Blinken.
Wie lange hält ein Satellit?
Je nach Typ 5 bis 15 Jahre, große geostationäre auch länger.
Wie hoch fliegen sie?
Im niedrigen Orbit etwa 300 bis 1.200 Kilometer, geostationäre rund 36.000 Kilometer.
Stören Satelliten die Astronomie?
Ja. Helle Konstellationen hinterlassen Spuren auf Langzeitaufnahmen – ein anerkanntes Problem, an dessen Minderung gearbeitet wird.
Wo kreisen die meisten Satelliten?
Im niedrigen Erdorbit bis etwa 2.000 Kilometer.
Wer koordiniert Frequenzen und Positionen?
Die Internationale Fernmeldeunion.
Warum ist Weltraumschrott gefährlich?
Schon kleine Teile richten bei hoher Geschwindigkeit Schäden an.
Quellen
Das passt dazu
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Geschrieben von Bella, Redaktion frageecke.de — sie schreibt hier über Alltagsfragen und ihre Antworten.
