Eine aktuelle Studie zeigte, dass Satelliten wie Blue Walker 3 die Beobachtung des Nachthimmels beeinträchtigen, was den Konflikt zwischen hellen Satelliten und der Astronomie verdeutlicht. Die Möglichkeit, überall auf der Welt online zu gehen oder ein Mobiltelefon zu nutzen, wird zunehmend als selbstverständlich angesehen, doch die Helligkeit des Internets und der Telekommunikationssatelliten, die globale Kommunikationsnetze unterstützen, könnte der bodengestützten Astronomie Probleme bereiten. Eine von Siegfried Eggl, einem Luft- und Raumfahrtingenieur an der University of Illinois in Urbana-Champaign, koordinierte internationale Studie bestätigte, dass kürzlich eingesetzte Satelliten so hell sind wie Sterne, die man mit bloßem Auge sieht.
„Durch Beobachtungen haben wir erfahren, dass der BlueWalker 3-Satellit von AST Space Mobility – ein Konstellations-Prototypsatellit mit einer etwa 700 Quadratfuß großen Phased-Array-Antenne – eine Spitzenhelligkeit der Stärke 0,4 erreichte, was ihn zu einem der hellsten Objekte am Nachthimmel macht“, sagte Eggl. „Das ist zwar rekordverdächtig, aber der Satellit selbst ist nicht unsere einzige Sorge.“ Der nicht verfolgte Trägerraketenadapter hat eine scheinbare Helligkeit von 5,5, was ebenfalls heller ist als die von der Internationalen Astronomischen Union empfohlene 7.
Zum Vergleich: Die Helligkeit von Sternen, die wir mit bloßem Auge sehen, liegt zwischen minus 1 und 6, wobei minus 1 die hellste Helligkeit ist. Sirius ist der hellste Stern mit einer Helligkeit von minus 1 Magnitude. Planeten wie die Venus sind manchmal heller und nähern sich der minus 4. Größe, aber die schwächsten Sterne, die wir sehen können, liegen etwa in der 6. Größe.
„Man könnte meinen, wenn es helle Sterne gäbe, würden ein paar weitere helle Satelliten keinen Unterschied machen. Aber es gibt mehrere Unternehmen, die planen, Konstellationen zu starten“, sagte Eggl. „Starlink hat zum Beispiel die Erlaubnis erhalten, Tausende von Satelliten zu starten, aber am Ende könnte es sein, dass sie die volle Anfrage erhalten, Zehntausende von Satelliten zu starten.“
„Das ist nur eine Konstellation von Satelliten. Europa und China wollen auch ihre eigenen Konstellationen bilden, und Russland auch. Allein die Satelliten, über die die Vereinigten Staaten mit der Federal Communications Commission verhandeln, entsprechen dem Start von 400.000 Satelliten in naher Zukunft. Es gibt nur 1.000 Sterne, die mit bloßem Auge sichtbar sind. Wenn man 400.000 sich bewegende helle Satelliten hinzufügt, wird das den Nachthimmel völlig verändern.“
Eggl ist Mitglied des Zentrums zum Schutz des dunklen und ruhigen Himmels vor Satellitenkonstellationen der Internationalen Astronomischen Union. Er sagte: „Blue Walker 3 ist so hell, dass die meisten großen Teleskope wie das Rubin-Observatorium glauben, dass es einen großen Teil des Aufnahmebereichs verdecken könnte. Aus dem gleichen Grund müssen sie bereits die Beobachtung von Mars und Venus vermeiden, aber wir kennen die Positionen der Planeten, sodass wir sie vermeiden können. Wir können die Positionen aller Satelliten nicht Jahre im Voraus genau vorhersagen. Den häufigen Datenverlust eines Observatoriums mit mehreren Milliarden Dollar einfach in Kauf zu nehmen, ist keine Option.“
Obwohl Satelliten den CCD oder das ladungsgekoppelte Gerät des Teleskops nicht unbedingt beschädigen, können sie dennoch zum Verlust von Streak-Daten führen, sagte er. Extrem helle Satelliten können das gesamte Sichtfeld stören, ähnlich wie bei der Sternenbeobachtung, wenn einem von Zeit zu Zeit jemand mit einer Taschenlampe in die Augen leuchtet.
Egger sagte, dass derzeit in Zusammenarbeit mit dem Illinois Advanced Space Systems Laboratory und Satellitenbetreibern wie SpaceX mehrere Möglichkeiten zur Lösung dieses Problems untersucht würden.
Starlink untersucht, wie Satellitenoberflächen dunkler gemacht werden können, damit sie mehr sichtbares Licht absorbieren und weniger reflektieren. Doch diese Absorption erzeugt Wärme. Der Satellit muss dann Infrarotlicht aussenden, was bedeutet, dass Beobachtungen bei optischen Wellenlängen kein großes Problem darstellen, Infrarotbeobachtungen jedoch möglicherweise. Und Wärme ist eines der größten technischen Probleme im Weltraum. Alles schwarz zu malen hat also die gleiche Wirkung.
Eine weitere Idee von SpaceX besteht darin, dielektrische Spiegel zu verwenden, um die Sonnenkollektoren des Satelliten reflektierender zu machen. Diese Spiegel ermöglichen es Satelliten, Reflexionen umzulenken, sodass sie nicht direkt auf die Erde gerichtet sind.
„Wenn SpaceX seine Sonnenkollektoren in verschiedene Richtungen ausrichten könnte, um Flimmern zu vermeiden, oder diese Spiegeltricks anwenden könnte, könnten sie viele der Probleme lösen, die wir mit optischem Flimmern auf Starlink-Satelliten haben“, sagte Eggl. „Für andere Anbieter ist das nicht so einfach. AST verfügt über riesige Satelliten mit Hunderten Quadratmetern elektronischer Phased-Arrays, die mit Mobiltelefonen am Boden kommunizieren müssen. Wenn sie die Satelliten kleiner machen, werden mehr Funksignale durch sogenannte Nebenkeulen austreten, was Auswirkungen auf Radioastronomie-Observatorien haben könnte.“
Das National Astronomical Observatory bevorzugt es außerdem, die Satelliten für maximale Effizienz auf die Erdoberfläche zu richten. Starlink-Lösungen lassen sich möglicherweise nicht einfach auf AST-Satelliten übertragen, daher sind neue Abhilfestrategien erforderlich.
„Wir versuchen, wo immer möglich, mit der Raumfahrtindustrie zusammenzuarbeiten. Wir wollen daran gemeinsam arbeiten und alle einbeziehen, denn das ist der schnellste Weg, die Mission abzuschließen“, sagte er.
Zusammengestellte Quelle: ScitechDaily