Geplante Satelliten-Megakonstellationen könnten eine unkontrollierte Weltraumschrott-Lawine auslösen, wie eine neue, auf dem Preprint-Server arXiv veröffentlichte und von Science berichtete Analyse zeigt. Die Studie findet, dass Schwärme von Internet- und Telekommunikationssatelliten die Schwelle des sogenannten Kessler-Syndroms durchbrechen würden – eine sich selbst verstärkende Kollisionskaskade, die mehr Schrott erzeugt, als aus der Umlaufbahn fällt – und die Konstellationen selbst unhaltbar macht.
Der Weltraumschrott-Forscher Hugh Lewis von der University of Birmingham, ein früherer Mitarbeiter des 1978 verstorbenen NASA-Physikers Donald Kessler, der das Syndrom vorschlug, sammelte Daten der US-Kommunikationsbehörde FCC, der Europäischen Weltraumorganisation und des Satellitenbeobachters Jonathan McDowell zu 16 geplanten oder aktiven Konstellationen. Er modellierte, wie oft die Satelliten – insgesamt fast 1,7 Millionen – einen Punkt in der Atmosphäre passieren würden, wie schnell ihre Umlaufbahnen zerfallen und wie gut sie ausweichen oder sicher verglühen könnten.
Sechs der 16 Vorschläge überschritten die Schwelle zur unkontrollierten Schrottproduktion, darunter Chinas Guowang, Cowboy Space Corps Stampede und Blue Origins Project Sunrise. Am bemerkenswertesten wäre Starmind, SpaceX' Plan für eine Million Satelliten als orbitale Rechenzentren. Drei weitere Konstellationen erreichten einen instabilen Zustand, in dem der Schrott wächst, aber nicht endlos. Selbst weniger ehrgeizige Projekte waren nicht sicher: Eine Eutelsat-Konstellation wurde schon mit nur 528 Satelliten instabil, und E-Spaces zehn Kilogramm schwere Nanosatelliten würden das Kessler-Syndrom auslösen, weil ihnen der Antrieb zur Kollisionsvermeidung fehlt.
„In Ermangelung vollkommener Informationen über die Pläne dieser Satellitenbetreiber ist das das Beste, was es gibt“, sagte die Astronomin Samantha Lawler von der University of Regina, die nicht an der Arbeit beteiligt war. „Es zeigt einfach sehr schön, wie realitätsfern diese Vorschläge sind.“ Lawler merkt an, dass das wahre Risiko sogar größer sein könnte, da die Studie jede Konstellation isoliert bewertete und die Hunderttausende anderer geplanter Satelliten ignorierte.
Derzeit umkreisen etwa 16.000 Satelliten die Erde – eine Zahl, die innerhalb eines Jahrzehnts um das Zehnfache wachsen könnte und sich einer Million nähert, wenn SpaceX' Ambitionen sich durchsetzen. Der Politikforscher Clayton Swope vom Center for Strategic and International Studies steht dem vereinfachten Modell skeptisch gegenüber, doch Aaron Boley von der University of British Columbia sagt, die Analyse zeige, wie wenige Regeln es für den Betrieb im Weltraum gebe – einschließlich der Frage, wer bei einem Kollisionskurs ausweichen muss. Da SpaceX-Satelliten im Schnitt alle 75 Sekunden ein Ausweichmanöver durchführen, sei es „wirklich schwer vorstellbar“, dass Hunderttausende Satelliten schwere Katastrophen vermeiden, so Boley. Lewis' Modell zeigt zudem, dass kleine Design-Anpassungen – größere Luftwiderstandsflächen oder längere Lebensdauern – Vorschläge von der Kippe zurückholen könnten.
