Die Starlink-Satelliten des US-Unternehmens SpaceX kommen wegen der reflektierten Sonnenstrahlen ins Gerede. Denn die Satelliten stören astronomische Beobachtungen von der Erdoberfläche. Das US-Unternehmen will seine Flotte an Starlink-Satelliten daher mit einer Art Sonnenschirm ausstatten, um Störungen erdgestützte astronomische Beobachtungen zu vermeiden.
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SpaceX und das Starlink-Projekt
STARLINK ist eine Satellitenkonstellation, die verteilt über ca. 10 Jahre von der amerikanischen Firma SpaceX in den erdnahen Weltraum geschossen wird, um weltweit einen Internetzugang per Satelliten bereitzustellen. Die Konstellation soll später aus Tausenden dieser Satelliten im niedrigen Erdorbit bestehen, wie man auf Wikipedia nachlesen kann.
Das Problem: Bei jedem Überflug im Erdschatten – also da, wo es gerade Nacht ist, reflektieren die Solarzellen dieser Starlink-Satelliten das Sonnenlicht. Dann zieht eine 'Perlenkette' heller Punkte über den Nachthimmel. Ich hatte im Blog-Beitrag Starlink-Satelliten am Nachthimmel auf dieses Thema hingewiesen. In der Presse kann man sporadisch Hinweise finden, wann die Überflüge wieder gut sichtbar sind.
Eine Katastrophe für Astronomen
Persönlich halte ich das Projekt von SpaceX aus zwei Gründen für hoch problematisch. Erstens wird der erdnahe Weltraum (ca. 1.000 km Höhe) durch tausende Flugkörper regelrecht geflutet, was bei Kollisionen die Menge an Weltraum-Schrott gravierend erhöhen wird. Die Umlaufbahnen sorgen aber dafür, dass die Satelliten nach einigen Jahren soweit durch die Restatmosphäre abgebremst werden und mehr und mehr absinken, um dann in der Erdatmosphäre zu verglühen.
Aber es gibt ein noch gravierenderes Problem: Die oben erwähnte Tatsache führt dazu, dass die reflektierenden Satelliten die irdische Astronomie gravierend stören wird. Ich habe Aufnahmen gesehen, die bereits jetzt (es sind noch nicht so viele Satelliten im Orbit) jede Menge weißer Striche auf Langzeitbelichtungen von Sternen hinterlassen haben. Die Kritik der Wissenschaft nimmt daher zu.
Starlink-Satelliten bekommen Sonnenschirm
Ich hatte bereits im Blog-Beitrag Starlink-Satelliten am Nachthimmel erwähnt, dass SpaceX eine zweite Satellitengeneration bauen will, die weniger reflektiert. In einer Mitteilung vom 28. April 2020 hat das Unternehmen nun ein wenig an Details zu seinen Plänen verraten. Ziel sei es, die Satelliten innerhalb einer Woche nach dem Start für das bloße Auge unsichtbar zu machen. Als eine Maßnahme wird die Lageposition der Satelliten beim Flug auf deren Betriebshöhe genannt.
(Quelle: SpaceX)
Bisher waren die Solarzellen beim Flug in das Endorbit so ausgerichtet, dass die flache Seite der Solarzellen zur Erde zeigte (siehe obiges Bild). Dadurch sind sie durch das reflektierte Sonnenlicht gut sichtbar. Nun sollen die Raumflugkörper so ausgerichtet werden, dass deren spitze Kante (der Solarkollektoren) zur Sonne zeigt. Durch die schmale Kante der Solarkollektoren wird nur noch wenig Licht zur Erde reflektiert (siehe folgendes Bild).
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(Quelle: SpaceX)
Da dies per Software-Änderung durchgeführt werden kann, soll das für alle Satelliten angewandt werden. Während des regulären Betriebs fliegen die Satelliten in einem 'Haifisch-Flossen-Modus', d.h. der Solarkollektor zeigt von der Erde weg nach oben. Dadurch deckt der Satellit die Reflektionen des Sonnenlichts an den Solarzellen ab. Damit kann nur noch der Satellit selbst (Unterseite) sowie dessen Antennen das Sonnenlicht reflektieren.
Satellitenkonstellationen: #Starlink Satelliten sollen Sonnenschirm bekommen https://t.co/P3QKtj8Hwd
— Golem.de (@golem) April 30, 2020
Daher gibt es weitere Maßnahmen zur Abschattung. Die Kollegen von Golem haben dieses Thema gestern aufgegriffen und berichten (siehe obiger Tweet) in diesem deutschsprachigen Artikel über geplante Neuerungen.
Die Satelliten der neuen Generation werden so modifiziert, dass sie ab den Starts im Juni 2020 über eine Art Sonnenschirm die Reflektion des Sonnenlicht verhindern. Direkt nach dem Start der Satelliten (es werden immer mehrere mit einer Rakete in ein Orbit gebracht), wird man die Perlenkette an reflektierenden Satelliten noch sehen können. Aber bereits das oben erwähnte Flugmanöver soll dafür sorgen, dass die Reflektionen abnehmen.
Ein schwarzer Anstrich, den die älteren Satelliten aufweisen, reduzierte die Reflektion um ca. 55%, führte aber zu Wärmeproblemen. Daher erhalten neue Satelliten zudem einen speziellen Kunststoff-Schaum an der Unterseite, der den Anteil des reflektierten Sonnenlichts so weit reduzieren soll, dass die Flugkörper nicht mehr sichtbar sind. Diese Sonnenschirme an den Antennen sind aus thermischen Gründen nicht direkt mit dem Satelliten verbunden. SpaceX hofft, die Reflektion auf 10% senken zu können, so dass sie mit dem Auge nicht mehr sichtbar sind und die astronomischen Beobachtungen nicht mehr stören.
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