Eine Woche vor Heiligabend meldete „Starlink“, eine Tochter des US-Raumfahrtunternehmens SpaceX, den Kontakt zu einem Satelliten verloren zu haben.
Eine „Anomalie“ habe eine „kleine Anzahl von Trümmern“ erzeugt, hieß es später. Der Flugkörper, der in 418 Kilometern Höhe als einer von fast 10.000 Satelliten der „Starlink“-Formation für ein Breitband-Internetnetz um die Erde kreiste, habe schnell vier Kilometer an Höhe verloren, was auf eine Explosion an Bord hindeute.
Er sei aber weitgehend intakt geblieben, taumele nun und werde innerhalb weniger Wochen wieder in die Erdatmosphäre eintreten und vollständig verglühen.
Ein noch weit größerer Zwischenfall hatte sich im Sommer 2024 ereignet, damals war eine chinesische Raketenoberstufe im Orbit auseinandergebrochen und hatte dabei mindestens 700 Trümmerteile erzeugt.
Es sind nur zwei Beispiele aus der jüngeren Vergangenheit, die zwar auf der Erde ohne unmittelbare Folgen blieben, gleichwohl verdeutlichen, dass die Situation im Orbit „dynamisch“ ist und Risiken birgt – die im ungünstigen Fall die irdische Infrastruktur wie die Kommunikation oder Navigation beeinträchtigen oder langfristig die Raumfahrt massiv erschweren könnten.
Ein US-amerikanisch-kanadisches Forschungsteam spricht in diesem Zusammenhang von einem instabilen „Kartenhaus“, das leicht einstürzen könne. In einer am 10. Dezember auf dem Portal arXiv veröffentlichten, noch nicht unabhängig begutachteten Preprint-Studie entwirft die Gruppe um die Astrophysikerin Sarah Thiele von der Princeton University (USA) ein pessimistisches Szenario.
Es bestehe ein „erhebliches Potenzial“ für Vorfälle, welche die Umgebung im Orbit „schwerwiegend beeinträchtigen oder zu katastrophalen Folgen führen können“, schreiben die Autorinnen und Autoren. Eine einzige Kollision zwischen zwei Satelliten könne eine Reihe von Folgeunfällen auslösen, „von denen jeder die Wahrscheinlichkeit weiterer Kollisionen erhöhen und zur Entstehung eines Trümmergürtels um die Erde führen würde.“
Unter bestimmten Bedingungen könne sich dieser noch in diesem Jahrhundert zu bilden beginnen „und im nächsten Jahrhundert zu einem erheblichen Problem werden“.
Der Begriff „Trümmergürtel“ kam 1978 das erste Mal auf, als Donald Kessler, damals Forscher bei der US-Raumfahrtbehörde NASA, eine Arbeit zur „Kollisionshäufigkeit künstlicher Satelliten“ veröffentlichte. Darin beschrieb er einen sich selbst verstärkenden Kaskadeneffekt, der durch den Zusammenstoß zweier Objekte in Gang gesetzt wird und die Zahl der Trümmerteile exponentiell anwachsen lässt, sodass in bestimmten Umlaufbahnen keine Satelliten mehr platziert werden können.
Ab einem gewissen Zeitpunkt würde schließlich auch die bemannte Raumfahrt wegen des hohen Kollisionsrisikos für Jahrzehnte unmöglich sein. Diese verheerende Kettenreaktion wird seither als „Kessler-Syndrom“ bezeichnet.
Hauptrisikofaktor dafür ist das immer dichtere Gedränge in der Erdumlaufbahn, wo sich nicht nur funktionsfähige, sondern auch ausgediente Satelliten, abgebrannte Raketenstufen und Trümmerteile tummeln: insgesamt fast 30 000 registrierte Objekte größer als zehn Zentimeter, außerdem geschätzte 670 000, die zwischen einem und zehn Zentimetern groß sind sowie rund 130 Millionen noch kleinere Teilchen. Aktuell drehen mehr als 13 000 aktive Satelliten ihre Bahnen um die Erde.
Ihre Zahl ist seit 2018 sprunghaft angestiegen – was vor allem mit dem Aufbau großer Internet-Netzwerke zu tun hat. So gehören die meisten Satelliten im Orbit zur „Starlink“-Formation, die später einmal insgesamt 20 000 umfassen soll. Bereits heute muss jeder der „Starlinks“ etliche Ausweichmanöver pro Jahr fliegen, um Zusammenstöße mit anderen Objekten zu vermeiden.
Es muss nicht gleich das „Kessler-Syndrom“ sein: Die Forschenden weisen darauf hin, dass eine einzelne Kollision auch dann erheblichen Schaden anrichten und dramatische Folgen haben kann, wenn es nicht zu einer unkontrollierten Kettenreaktion kommt.
Da ein Satellit in erdnaher Umlaufbahn mit mehr als 25.000 Stundenkilometern unterwegs ist, könnte bereits ein Zusammenstoß mit einem nur zehn Zentimeter großen Objekt enorme Energie entfalten und ihn auseinanderreißen.
Die Studienautorinnen und -autoren sehen deshalb „die dringende Notwendigkeit, bessere Methoden zur Quantifizierung der Belastung des Orbits zu finden“ und haben selbst eine Kennzahl dafür entwickelt, die sie „Crash-Uhr“ nennen. Eines der Ergebnisse:
Sollten Satellitenbetreiber aus irgendeinem Grund nicht mehr in der Lage sein, ihre Objekte Ausweichmanöver fliegen zu lassen, käme es bereits nach 2,8 Tagen zu einer potenziell verheerenden Kollision. Diese Berechnung gilt für den Stand der Satellitenzahl im Juni 2025, vor acht Jahren hätte es theoretisch noch 121 Tage bis zu einem Zusammenstoß gedauert.
Was auch heißt: In Zukunft, mit noch mehr Satelliten, wird die Zeitspanne bis zu einem möglichen Crash noch kürzer. Eine weitere Berechnung: Würden die Betreiber der Satelliten nur für 24 Stunden die Kontrolle über ihre Satelliten verlieren, so beträgt die Wahrscheinlichkeit eines Zusammenstoßes mit katastrophalen Folgen während dieses einen Tages bereits 30 Prozent.
Aber in welcher Situation kann es überhaupt so weit kommen, dass sich Satelliten nicht mehr steuern lassen? Ein Ereignis, das binnen kurzer Zeit dazu führen könnte, ist nach Ansicht der Forschenden ein extrem starker Sonnensturm. Darunter versteht man eine heftige Aktivität der Sonne, die dann große Mengen Energie und geladene Teilchen in Richtung Erde schleudert.
Die Forschenden weisen in ihrer Studie darauf hin, dass nach einem starken Sonnensturm im Mai 2024 etliche Satelliten ihre Umlaufbahnen anpassen mussten und die darauf folgenden chaotischen Bewegungen „Kollisionsvermeidungsmanöver extrem unsicher“ gemacht hätten. Dieser sogenannte Gannon-Sturm war der stärkste Sonnensturm seit Jahrzehnten und ließ sogar die Plasmasphäre der Erde für mehrere Tage um ein Fünftel schrumpfen. Die Plasmasphäre ist eine Hülle aus geladenen Teilchen, die das Magnetfeld stabilisiert.
Der stärkste jemals registrierte Sonnensturm ist als „Carrington-Ereignis“ bekannt und fand 1857 statt. Er produzierte Polarlichter, die selbst in Kuba und Honolulu beobachtet werden konnten und führte zu so heftigen geomagnetischen Störungen, dass Telegrafenämter von Funkenschlag aus ihren Geräten berichteten, der teilweise sogar das Papier in Brand gesetzt haben soll.
Ein Problem besteht darin, dass sich Sonnenstürme schlecht und nur sehr kurzfristig vorhersagen lassen. Und selbst wenn man sie kommen sieht, so sind die Möglichkeiten des Reagierens bislang beschränkt. Die NASA und die europäische Weltraumorganisation ESA planen deshalb Missionen, um die Aktivitäten der Sonne besser zu verstehen, sowie sich anbahnende Stürme früher erkennen und reagieren zu können.
Käme es heute noch einmal zu einem „Carrington-Ereignis“, so könnte das nicht nur Schäden in astronomischer Höhe durch den Verlust von Satelliten, sondern möglicherweise auch den Ausfall großer Teile der irdischen Infrastruktur zur Folge haben.
Im Internet wollen Ihnen einige Menschen erklären, der Weltraum sei eine Erfindung der NASA oder Satelliten wären an Ballons befestigt. Mehr über echte und gefälschte Raumfahrt lesen Sie im Buch „Der Raumfahrt-Schwindel„
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