c't 18/2023
S. 36
Aktuell
Funkregulierung

Showstopper

Starlink-Satelliten stören Weltraumforschung

Elon Musks Raumfahrtfirma SpaceX hat den Orbit mit Satelliten geflutet, die nun aber die Radioastronomie behindern. Weitere derartige Satellitensysteme könnten die Lage noch verschlimmern.

Von Dušan Živadinović

Die Starlink-Satelliten der Firma SpaceX stören nicht nur die Weltraumforschung, indem sie auf nächtlichen Abbildungen des Universums sichtbare Streifen hinterlassen. Einer neuen Studie zufolge sickert aus den erdumkreisenden Internetverteilern auch elektromagnetische Strahlung in einem Frequenzbereich, der die erdgebundene Radioastronomie behindert. Das erschwert es beispielsweise, organische Moleküle im All aufzuspüren und damit Hinweise auf außerirdisches Leben zu finden.

Ein siebenköpfiges Team mit Forschern aus Europa und Südafrika hat die Funkabstrahlung von 68 Starlink-Satelliten gemessen und gefunden, dass 47 davon zwischen 110 und 188 MHz strahlen. Diese Emission überstreicht das Funkband zwischen 150,05 und 153 MHz, das die Internationale Fernmeldeunion für die Radioastronomie reserviert hat, und liegt weit unterhalb des für den Internetdienst zugeteilten Bands zwischen 10,7 und 12,7 GHz. Das belegen die Forscher in einem Beitrag im Journal Astronomy & Astrophysics (ct.de/ycg7).

Unter anderem haben sie auch die Abstrahlcharakteristik von gleichfalls niedrig um die Erde fliegenden Iridium-NEXT-Satelliten aufgenommen. Deren Störpotenzial liegt aber weit unter dem der Starlink-Flotte (siehe Grafik).

Warum bei den übrigen 21 Starlink-Satelliten keine Störstrahlung gefunden wurde, diskutieren die Autoren nicht. Möglicherweise verwendet SpaceX für verschiedene Satellitenversionen unterschiedliche Bestückungen oder Platinenlayouts.

Störstrahlungen von Iridium-NEXT- und Starlink-Satelliten (unten), gemessen entsprechend dem ITU-Verfahren Equivalent-Power Flux Density (EPFD). Demnach löschen Satelliten von Iridium rund 11 Prozent der radioastronomischen Daten aus, die von Starlink gar 100 Prozent., Bild: F. Di Vruno und Mitarbeiter
Störstrahlungen von Iridium-NEXT- und Starlink-Satelliten (unten), gemessen entsprechend dem ITU-Verfahren Equivalent-Power Flux Density (EPFD). Demnach löschen Satelliten von Iridium rund 11 Prozent der radioastronomischen Daten aus, die von Starlink gar 100 Prozent.
Bild: F. Di Vruno und Mitarbeiter

Die Crux ist aber, dass die künstliche, im Weltraum abgesonderte Strahlung bisher keiner internationalen Regulierung unterliegt. Prinzipiell verstößt SpaceX also gegen keine Vorschriften.

Zuvor haben Wissenschaftler nur die optischen Auswirkungen des Satelliten-gesprenkelten Nachthimmels untersucht. Dabei haben sie in mehreren Studien anhand von Tausenden Forschungsfotografien gezeigt, dass Satelliten darauf blasse Streifen hinterlassen und so genaue Beobachtungen vom Boden aus behindern.

„Diese Studie ist der jüngste Versuch, die Auswirkungen von Satellitenkonstellationen auf die Radioastronomie besser zu verstehen“, so Federico Di Vruno, Hauptautor der Studie in einer Pressemitteilung. „Frühere Workshops zu Dark and Quiet Skies haben Theorien über diese Strahlung aufgestellt und unsere Beobachtung bestätigt, dass sie messbar ist.“ Dafür haben die Forscher den von der Bordelektronik der Starlink-Satelliten ausgehenden Störfunk mittels des niederländischen Teleskops Low Frequency Array (LOFAR) vermessen.

Summierte Störungen

Weil künstliche Signale die schwachen Funkwellen aus der Tiefe des Weltraums übertönen können, wählt man für Radioastronomiestandorte meist Gebiete mit wenig terrestrischem Funk. Doch das scheint vergeblich. „Unsere Simulationen zeigen, dass die Störung mit der Größe der Satelliten-Konstellation zunimmt, da sich die Strahlung aller Satelliten addiert“, sagte Benjamin Winkel vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie, welches ebenfalls an der Studie beteiligt war. „Das macht uns nicht nur wegen der bestehenden, sondern vor allem wegen der kommenden Konstellationen Sorgen – und auch weil eine klare Regulierung fehlt, die die Radioastronomiebänder vor Störstrahlung schützt.“

Seit 2019 hat SpaceX mehr als 3000 Satelliten in die Umlaufbahn gebracht, die mehr als 50 Länder mit dem Internetdienst abdecken. Bis 2027 sollen es 10.000 Satelliten werden. Störfunk dürften aber alle erdnahen Satellitensysteme absondern. SpaceX wolle jedoch helfen, die Störungen zu mildern, erklären die Autoren.

„Wir glauben, dass das frühzeitige Erkennen der Lage den Astronomen und auch den Betreibern großer Konstellationen die Möglichkeit gibt, proaktiv an technischen Gegenmaßnahmen zu arbeiten, parallel zu der notwendigen Diskussion zur Entwicklung geeigneter Regulierungen“, sagte Gyula Józsa, ebenfalls Wissenschaftler am Bonner Max-Planck-Institut und Mitautor der Studie. (dz@ct.de)

Studie zur Funkstörung: ct.de/ycg7

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