Quelle: ESO Pressrelease eso 2607, 1. Juli 2026

Seit 2019 ist die Zahl der die Erde umkreisenden Satelliten rasant gestiegen und liegt heute bei über 14 000 [1] – wobei die Starlink-Telekommunikationssatelliten von SpaceX den größten Anteil ausmachen. Auch die Zahl der geplanten Satellitenprojekte hat zugenommen, ebenso wie deren potenzielle Auswirkungen. „Bislang haben wir das noch bewältigt, aber es wird immer schlimmer“, betont Olivier Hainaut, der an der Ausarbeitung von Empfehlungen zur Minderung der Auswirkungen von Satellitenkonstellationen auf die Astronomie mitgewirkt hat. Zwar hätten Unternehmen wie SpaceX Maßnahmen ergriffen, um die Helligkeit ihrer Satelliten zu verringern, doch gingen die aktuellen Satellitenvorhaben „über die Grenze“ dessen hinaus, was die Astronomie verkraften könne, sagt er. Hainaut, seit über 30 Jahren Astronom bei der ESO, ist Autor der begutachteten Studie über die Auswirkungen von Satellitenkonstellationen, die zur Veröffentlichung in „Astronomy & Astrophysics“ angenommen wurde.

SpaceX plant, eine weitere Million Satelliten für weltraumgestützte Rechenzentren in die Umlaufbahn zu bringen, was das Erscheinungsbild des Himmels erheblich verändern würde. Die neue Studie zeigt, dass während eines Großteils jeder Nacht Hunderte von Satelliten sichtbar wären und zu bestimmten Zeiten sogar bis zu mehreren Tausend – ähnlich der Anzahl der Sterne, die unter guten Bedingungen mit bloßem Auge zu sehen sind. Andere geplante Satellitenkonstellationen wie „Cinnamon“ von E-Space und die chinesischen „CTC-1“ und „CTC-2“ würden weitere Hunderttausende Satelliten in die Umlaufbahn bringen und das Problem noch verschärfen.

Das US-Start-up „Reflect Orbital“ hat sich zum Ziel gesetzt, eine Konstellation sehr großer, spiegelartiger Satelliten ins All zu bringen, um nachts Sonnenlicht bereitzustellen – mit reflektierten Strahlen, die sich über mindestens fünf Kilometer auf der Erdoberfläche erstrecken. Das Unternehmen beabsichtigt, noch in diesem Jahr einen Prototyp-Satelliten in die Umlaufbahn zu bringen, und plant, die Anzahl der Satelliten bis 2035 auf 50.000 zu erhöhen. Diese Satelliten wären die hellsten, die jemals in der Umlaufbahn waren, was schädliche Folgen für den dunklen Nachthimmel auf der Erde hätte. Hainauts Berechnungen zeigen, dass die gesamte Konstellation den Nachthimmel mit Hunderten von sehr hell sichtbaren Satelliten füllen würde. Von innerhalb eines reflektierten Lichtstrahls aus betrachtet, würde der Satellit, der das Sonnenlicht liefert, viermal heller erscheinen als der Vollmond. Selbst wenn kein Satellit seinen Lichtstrahl direkt auf einen Beobachter richtet, wäre jeder einzelne so hell wie der Planet Venus, der „Morgenstern“. Von einer lichtverschmutzten Stadt wie München aus wären diese Hunderte von Satelliten die einzigen „Sterne“, die am Nachthimmel zu sehen wären.

Diese Vorschläge würden in Kombination mit anderen in der Studie berücksichtigten Plänen den Nachthimmel dramatisch aufhellen und die Fähigkeit der Menschheit beeinträchtigen, schwache kosmische Objekte zu beobachten, darunter weit entfernte Galaxien, einige erdähnliche Planeten um andere Sterne und sogar Asteroiden, die potenziell eine Gefahr für die Erde darstellen.

Helle Spuren und hellere Himmel

Hainaut erklärt: „Von der Sonne beleuchtete Satelliten sind viel heller als ferne Galaxien. Wenn ein Satellit unser Beobachtungsfeld durchquert, hinterlässt er einen hellen Streifen auf unserem Bild und überdeckt damit alles, was sich dahinter befindet.“

Um die Auswirkungen dieses und anderer Effekte von Satellitenkonstellationen auf astronomische Beobachtungen zu berechnen, simulierte Hainaut die Positionen, Bewegungen und Helligkeiten aller bestehenden und geplanten Satellitenkonstellationen.

Für die Mega-Satellitenkonstellation von SpaceX stellte er fest, dass auf jedem Bild, das zwei Stunden nach Einbruch der Nacht mit dem Very Large Telescope (VLT) der ESO am Paranal-Observatorium in Chile aufgenommen wird, Dutzende von Spuren zu sehen wären, was zu Sichtfeldverlusten von bis zu 28 % führen würde [2]. Dies setzt voraus, dass die Satelliten so schwach leuchten, dass sie unter guten Bedingungen mit bloßem Auge nicht zu erkennen sind. Sind sie nur geringfügig heller, wären einige Instrumente noch stärker beeinträchtigt: So könnten beispielsweise bei einer Kamera wie der des Vera-C.-Rubin-Observatoriums der US-amerikanischen National Science Foundation die meisten Bilder jede Nacht für mehrere Stunden unbrauchbar werden [3].

In den Simulationen von Hainaut wurde davon ausgegangen, dass kein Satellit von Reflect Orbital seinen Strahl direkt auf ein Observatorium oder in dessen Nähe richten würde. Dennoch könnte die Lichtspur eines einzigen Spiegelsatelliten eine Beobachtung mit einer Kamera wie der des Rubin-Observatoriums beeinträchtigen. Wenn sich die gesamte Flotte der Reflect-Orbital-Satelliten in der Umlaufbahn befindet, wäre jedes Bild einer solchen Kamera verloren, sobald die Satelliten von der Sonne beleuchtet werden.

Es sind jedoch nicht nur die sich kreuzenden Bahnen der Satelliten, die unsere Beobachtungsmöglichkeiten einschränken: Ihr Licht kann den gesamten Himmel verschmutzen. Satelliten, die zu schwach sind, um direkt gesehen zu werden, erzeugen einen Schleier aus „diffusem“ Licht, während das Licht hellerer Satelliten beim Durchqueren der Atmosphäre in alle Richtungen „gestreut“ wird. Beide Effekte erhöhen die Gesamthelligkeit des Nachthimmels. Diese Studie ist die erste, die die Auswirkungen von Satellitenkonstellationen auf die Helligkeit des Nachthimmels untersucht und damit das volle Ausmaß der Lichtverschmutzung durch Satelliten aufzeigt.

Sehr helle Konstellationen wie „Reflect Orbital“ hätten einen besonders starken Einfluss auf die Helligkeit des Nachthimmels. Bei einer vollständigen Konstellation von 50.000 „Reflect Orbital“-Satelliten wäre der Himmel insgesamt bis zu drei- bis viermal heller.

Begrenzung der Satellitenzahl zum Schutz des Nachthimmels

Hainaut kommt zu dem Schluss, dass die geplanten 1,7 Millionen neuen Satelliten drastische Folgen für die bodengestützte Astronomie hätten. Diese Auswirkungen lassen sich nur vermeiden, indem die Gesamtzahl der bestehenden und künftigen Satelliten auf 100.000 begrenzt wird – Satelliten, die so schwach leuchten, dass sie von einem dunklen Standort aus mit bloßem Auge nicht zu erkennen sind. „Das ist keine feste Zahl, bei der 99.999 gut und 100.001 schlecht wäre: Natürlich würde ich 50.000 vorziehen“, sagt Hainaut. „Aber 100.000 verursachen Verluste in etwa in der Größenordnung anderer technischer Verluste, wie zum Beispiel Geräteausfälle.“ Er fügt jedoch hinzu, dass die Satelliten schwächer als die visuelle Helligkeitsklasse 7 [4] sein müssen; sollten einige von ihnen zu hell sein – also über dem Mindestschwellenwert für die Sichtbarkeit mit bloßem Auge liegen –, müsste die Gesamtzahl deutlich niedriger sein.

SpaceX und Reflect Orbital, die für die extremsten neuen Vorschläge verantwortlich sind, haben jeweils bei der US-amerikanischen Federal Communications Commission (FCC) einen Antrag auf Startgenehmigung gestellt. Diese neue Studie diente der ESO in Zusammenarbeit mit der britischen Royal Astronomical Society und der Internationalen Astronomischen Union als Grundlage für eine Stellungnahme zu diesen Vorschlägen gegenüber der FCC.

„Die FCC hat über 1.800 Stellungnahmen zu Reflect Orbital und fast 1.500 Stellungnahmen zum Antrag von SpaceX erhalten“, erklärt Betty Kioko, Referentin für institutionelle Angelegenheiten bei der ESO, die für die Koordinierung der Stellungnahme der ESO zu den Vorschlägen verantwortlich ist. „Der Ball liegt nun bei der FCC, und wir warten ab, wie sie über beide Anträge entscheiden wird. Für die optische Astronomie stellt dies eine existenzielle Bedrohung dar, und wir hoffen, dass die Regulierungsbehörden diese Ansicht teilen.“

„Die Astronomie schafft einen enormen Mehrwert für die Menschheit – unter wissenschaftlichen, technischen, wirtschaftlichen und pädagogischen Gesichtspunkten – und hilft uns, unseren Platz im Universum zu verstehen“, sagt ESO-Generaldirektor Xavier Barcons. „Die große Anzahl geplanter Satelliten in der erdnahen Umlaufbahn stellt diese Fähigkeit auf die Probe und unterstreicht die Notwendigkeit, künftige Satellitenstarts zu begrenzen und dass Astronomen, Ingenieure, Satellitenbetreiber und andere Interessengruppen zusammenarbeiten müssen, um strenge Maßnahmen zur Schadensminderung zu ergreifen.“

„Der Start von Tausenden von Satelliten hat Auswirkungen: wirtschaftliche, ökologische und astronomische“, fügt Hainaut hinzu. Lichtverschmutzung durch sehr helle Satellitenkonstellationen kann die Gesundheit und das Funktionieren des Lebens auf der Erde beeinträchtigen, indem sie die biologischen Uhren und Ökosysteme stört. Große Konstellationen haben zudem direkte Auswirkungen auf die Luftqualität – sowohl durch die zahlreichen Starts, die für den Einsatz und die Wartung Tausender Satelliten erforderlich sind, als auch durch die Luftverschmutzung, die entsteht, wenn die Satelliten am Ende ihrer Lebensdauer beim Wiedereintritt in die Atmosphäre verglühen. „Mein Fachgebiet ist die Astronomie, daher quantifiziere ich die Auswirkungen auf die Astronomie“, erklärt Hainaut, „ich hoffe, dass andere die übrigen Auswirkungen in ihrem jeweiligen Fachgebiet bewerten werden.“

Hainaut fasst zusammen: „Die erdnahe Umlaufbahn ist eine himmlische Küste, die für das moderne Leben von unschätzbarem Wert ist – von der globalen Vernetzung bis hin zu unserem ungehinderten Zugang zum Universum. Wir müssen jedoch die Auswirkungen von Mega-Konstellationen in den Griff bekommen – von der Lichtverschmutzung, die die Astronomie beeinträchtigt, bis hin zu den atmosphärischen Auswirkungen des Wiedereintritts von Satelliten –, um sicherzustellen, dass diese Ressource für künftige Generationen unberührt und zugänglich bleibt.“

Notes

[1] Die Zahl der derzeit im Orbit befindlichen Satelliten steigt auf 32.000, wenn man ausgediente Satelliten und Weltraummüll mit einbezieht.

[2] Das für die Simulation herangezogene Instrument ist FORS2, das Arbeitspferd des VLT, das repräsentativ für herkömmliche Kameras an großen Teleskopen ist.

[3] Bei Kameras wie der des Rubin-Observatoriums, die über eine hochdichte, komplexe Elektronik verfügen, verursacht eine Satellitenspur, die hell genug ist, um den Detektor zu übersteuern, nicht nur einen breiten Streifen auf einem astronomischen Bild, sondern auch eine Reihe von Geisterspuren, die die Verluste vervielfachen und potenziell ein gesamtes Bild verfälschen können.

[4] Ein Satellit unterhalb der visuellen Magnitude 7 stellt sicher, dass er den Detektor von Kameras wie der des Rubin-Observatoriums nicht übersteuert. Das bedeutet zufällig auch, dass die Satelliten zu schwach wären, um mit bloßem Auge gesehen zu werden, selbst unter makellos dunklem Himmel.

Weitere Informationen

Diese Forschungsergebnisse wurden in einem Artikel von Olivier Hainaut (Europäische Südsternwarte, Deutschland) vorgestellt, der in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ erscheinen wird.

Die Europäische Südsternwarte (ESO) ermöglicht es Wissenschaftlern weltweit, die Geheimnisse des Universums zum Wohle aller zu erforschen. Wir planen, bauen und betreiben erstklassige Observatorien auf der Erde – die Astronomen nutzen, um spannende Fragen zu ergründen und die Faszination der Astronomie zu verbreiten – und fördern die internationale Zusammenarbeit in der Astronomie. Die ESO wurde 1962 als zwischenstaatliche Organisation gegründet und wird heute von 16 Mitgliedstaaten (Österreich, Belgien, Tschechien, Dänemark, Frankreich, Finnland, Deutschland, Irland, Italien, den Niederlanden, Polen, Portugal, Spanien, Schweden, der Schweiz und dem Vereinigten Königreich) sowie vom Gastland Chile und von Australien als strategischem Partner unterstützt. Der Hauptsitz der ESO sowie ihr Besucherzentrum und Planetarium, die „ESO Supernova“, befinden sich in der Nähe von München in Deutschland, während unsere Teleskope in der chilenischen Atacama-Wüste stehen, einem wunderbaren Ort mit einzigartigen Bedingungen für die Beobachtung des Himmels. Die ESO betreibt drei Beobachtungsstandorte: La Silla, Paranal und Chajnantor. Am Paranal betreibt die ESO das Very Large Telescope und dessen Interferometer sowie Durchmusterungsteleskope wie VISTA. Ebenfalls am Paranal wird die ESO den südlichen Teil des Cherenkov Telescope Array Observatory beherbergen und betreiben, das weltweit größte und empfindlichste Gammastrahlen-Observatorium. Gemeinsam mit internationalen Partnern betreibt die ESO auf dem Chajnantor das ALMA, eine Anlage, die den Himmel im Millimeter- und Submillimeterbereich beobachtet. Auf dem Cerro Armazones in der Nähe von Paranal bauen wir „das größte Auge der Welt am Himmel“ – das Extremely Large Telescope der ESO. Von unseren Büros in Santiago de Chile aus unterstützen wir unsere Aktivitäten im Land und pflegen den Austausch mit chilenischen Partnern und der Gesellschaft.

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:

• Beeinträchtigung von astronomischen Teleskopen durch Megakonstellationen

Der Beitrag „Jenseits der Grenze“: Eine Million Satelliten und Spiegel im Weltraum stellen eine ernsthafte Bedrohung für den Nachthimmel dar erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Quelle: Klaus Tschira Stiftung gGmbH 1. Februar 2023.

Heidelberg, 1. Februar 2023. Hoch oben über Heidelberg, auf dem weitläufigen Gelände der Landessternwarte soll im September 2023 eine einzigartige SkyPole-Anlage zur Beobachtung von Himmelsobjekten in Betrieb genommen werden. Die Klaus Tschira Stiftung (KTS) ermöglicht das Projekt, damit noch größere Besuchergruppen als bisher die faszinierende Beobachtung des Sternenhimmels mit bloßem Auge erleben können. Ob Planeten, Sterne, Sternbilder oder Satelliten, all das wird zu sehen sein: Astronomie pur!

Im Interview erklärt Norbert Christlieb, Professor am Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg, das Projekt.

Was ist eine SkyPole-Anlage?

Christlieb: SkyPole ist ein Hilfsmittel zum Aufsuchen von Himmelsobjekten. Das funktioniert so, dass sich in der Mitte ein zehn Meter hoher Mast befindet, an dem auf unterschiedlicher Höhe drei farbige Leuchtmarken angebracht sind. Darum herum befinden sich Gehwegplatten mit selbstleuchtender Beschriftung, die in einem ringförmigen Koordinatensystem angeordnet sind. Auf einem Bildschirm kann man abrufen, welche Himmelsobjekte in der betreffenden Nacht gerade beobachtbar sind. Der Computer berechnet die Koordinaten in Echtzeit und teilt einem mit, auf welche der Platten man sich stellen und auf welche Leuchtmarke an dem Mast man schauen sollte, um das ausgewählte Himmelsobjekt zu finden. Damit können Sterne, Planeten, aber auch ganze Sternbilder und Satelliten angepeilt werden.

Das heißt, es ist ein Mittel zur Orientierung am Himmel, und zwar ohne Teleskop?

Christlieb: Ganz genau. Es geht um die Beobachtung mit bloßem Auge. In Ergänzung zu unseren Beobachtungsveranstaltungen mit Teleskopen.

Wie ist die Idee entstanden?

Christlieb: Das Ganze entstand durch den Kontakt zu Peter Kroll von der Firma „4pi Systeme“, die den SkyPole erfunden haben und auch das Patent darauf halten. Die von ihm installierten Anlagen an der Sternwarte Sonneberg in Thüringen und im UNESCO Biosphärenreservat Hohe Geba in der Rhön haben uns so fasziniert, dass wir uns das auch für Heidelberg und die Landessternwarte vorstellen konnten. Allerdings ist unsere, jetzt geplante Anlage, viel größer. Sie hat 520 Platten statt der 280 in Sonneberg und 200 in der Rhön und ermöglicht dadurch, dass der Himmel sehr viel engmaschiger abgebildet und die Aufsuchgenauigkeit größer wird.

Was versprechen Sie sich davon?

Christlieb: Am Zentrum für Astronomie und dem von der KTS gestifteten Haus der Astronomie auf dem Königstuhl haben wir schon ein vielfältiges Angebot der Bildungs- und Öffentlichkeitsarbeit, das wir durch den SkyPole optimal ergänzen können. Außerdem verfügen wir mit dem großen Gelände hier auf dem Königstuhl über einen geeigneten Standort, an dem sich auch die Lichtverschmutzung in Grenzen hält. Es ist deutlich dunkler als in der Stadt und die Sicht ist auf dem Berg besser.

Was war der Anlass?

Christlieb: Ursprünglich wollten wir das Ganze im Juni zum 125-jährigen Jubiläum der Landessternwarte fertig haben und eröffnen, jetzt wird es wohl der Tag der offenen Tür am 24. September, gemeinsam mit dem Max-Planck-Institut für Astronomie.

Aber der Himmel muss schon wolkenlos sein, oder?

Christlieb: Ja, das ist in der optischen Astronomie immer so.

Was ist die Zielgruppe?

Christlieb: Das sind interessierte Laien, aber auch Schülerinnen und Schüler sowie Studierende, die hier ihr astronomisches Praktikum machen. Auch für die regelmäßig stattfindenden Fortbildungsveranstaltungen für Lehrerinnen und Lehrer ist der SkyPole geeignet.

Viele Physikstudierende, die unbedingt nach Heidelberg kommen wollen, sagten schon vor Jahren, ihre Hauptmotivation sei, dass Heidelberg ein deutschen „Hotspot“ für Astronomie sei. Ist das noch so?

Christlieb: Rund die Hälfte aller Studienanfängerinnen und -anfänger im Studiengang Physik hier in Heidelberg tun das auch wegen ihres Interesses für die Astrophysik.

Lässt sich diese Begeisterung dann auch auf andere, nicht so eingängige Gebiete der Physik übertragen?

Christlieb: Wir sind eine Art Einstiegstor, um die Leute zu begeistern. Wenn sie dann merken, dass sie beispielsweise die Festkörperphysik doch mehr interessiert, haben wir trotzdem unseren Beitrag geleistet (lacht).

Haben Sie eine Erklärung, warum die Astronomie so viele Menschen fasziniert?

Christlieb: Da ist zum einen der Drang zu verstehen, woher wir kommen. Die Menschen möchten wissen, wie unser Sonnensystem und unser Planet entstanden sind, und wie es sich entwickeln wird. Dazu kommt noch die Faszination dieser großen Dimension, dass das Weltall scheinbar unendlich ist. Und natürlich die Exoplaneten, die Suche nach der zweiten Erde, und die Frage, ob wir denn alleine sind im Weltall.

Wieso haben Sie den Antrag für das Projekt ausgerechnet bei der Klaus Tschira Stiftung gestellt?

Christlieb: Weil die Klaus Tschira Stiftung sich schon immer für die Förderung des Nachwuchses in den Naturwissenschaften eingesetzt hat. Es war ja ein großes Anliegen des Stifters Klaus Tschira selbst, Kinder und Jugendliche so früh wie möglich für Naturwissenschaften zu begeistern. Da passte das perfekt.

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:

• Sternwarten

Der Beitrag Sternbilder, Planeten und Satelliten mit bloßem Auge beobachten erschien zuerst auf Raumfahrer.net.