Als Patricia Cooper das letzte Mal an einem Treffen der American Astronomical Society teilnahm, war sie sich nicht sicher, worauf sie sich einließ.

Es war Januar 2020 und Cooper, damals Vizepräsident bei SpaceX, hatte zugestimmt, das Unternehmen bei einer Podiumsdiskussion auf der Konferenz über die Störungen zu vertreten, die Satellitenkonstellationen für Astronomen verursachen könnten.

Diese Diskussion wurde durch den ersten Start von 60 Starlink-Satelliten durch SpaceX etwas mehr als sechs Monate zuvor ausgelöst, die weithin am Nachthimmel sichtbar waren und Astronomen beunruhigten, die befürchteten, was Zehntausende solcher Satelliten für ihre Beobachtungen bedeuten würden. „Der Begriff, den ich immer wieder hörte, war ‚in die Höhle des Löwen‘“, erinnerte sie sich an die Vorbereitungen für das Panel. „Wir wussten nicht, was passieren würde: Mistgabeln, faule Tomaten?“

Trotz des öffentlichen Aufschreis, der durch die sozialen Medien angeheizt wurde, war die eigentliche Diskussion beim Treffen der American Astronomical Society (AAS) höflich und konstruktiv. „Es war ein Vorbote dafür, wie wir jetzt arbeiten“, sagte Cooper, jetzt Berater, während einer Sitzung beim letzten AAS-Treffen am 10. Januar in New Orleans.

In den vier Jahren, die seit dieser ursprünglichen Diskussion vergangen sind, hat die Astronomie-Community mit SpaceX und anderen Unternehmen zusammengearbeitet, um die Auswirkungen von Megakonstellationen auf die optische und Radioastronomie kurzfristig abzumildern und gleichzeitig nach langfristigen regulatorischen Lösungen zu suchen.

Ofenrohre zerschlagen

Das Problem der Satelliteninterferenz auf die Astronomie sei nicht gelöst, stellten Astronomen beim AAS-Treffen klar. „Es gibt einige nicht so gute Nachrichten und einige gute Nachrichten“, sagte Connie Walker, Co-Direktorin des Zentrums für den Schutz des dunklen und ruhigen Himmels vor Satellitenkonstellationsinterferenzen (CPS) der Internationalen Astronomischen Union. Die nicht so gute Nachricht, sagte sie, sei, dass die Zahl der Satelliten „exponentiell zunimmt“.

„Die gute Nachricht ist, dass sich die Unternehmen der Situation zunehmend bewusst werden“, fuhr sie fort. „Einige dieser Unternehmen sind bereit, Abhilfemaßnahmen zu ergreifen, um den Rückgang unter die siebte Größenordnung zu minimieren.“ Diese Helligkeit macht Satelliten für das bloße Auge unsichtbar und verringert ihre Auswirkungen auf empfindliche astronomische Instrumente.

Diese Bemühungen seien das Ergebnis „einer umfangreichen akademischen Forschung und technischen Analyse“, sagte Cooper im Nachgang zu den anfänglichen Bedenken hinsichtlich Starlink. Ein Großteil davon wurde vom CPS koordiniert, das 2022 gegründet wurde und daran arbeitet, die Ofenrohre zu zerstören, die die Bereiche Astronomie und Luft- und Raumfahrt voneinander getrennt hatten. „Das war Teil der Arbeit, dies zu verstehen, denn es hilft uns, konkrete Schritte zu unternehmen.“

Bei SpaceX bedeutete das, an Designänderungen an Starlink-Satelliten zu arbeiten, um die Menge an Sonnenlicht zu reduzieren, die sie auf den Boden reflektieren. Das Unternehmen startete mit einem experimentellen „DarkSat“ mit schwarzer Farbe. „‚Mal einfach alles schwarz, Dummkopf‘ war einer der Texte, die wir bekamen“, erinnert sie sich. „Wir wussten, dass es bei thermischen Problemen nicht funktionieren würde.“

SpaceX folgte mit „VisorSats“ mit Visieren, die verhinderten, dass Sonnenlicht die am stärksten reflektierenden Teile der Satelliten erreichte. Mehr als 4,500 Starlink-Satelliten waren mit diesen Visieren ausgestattet, ein Meilenstein, den einige seiner Meinung nach nicht schätzten. „Wenn man das Gefühl hat, dass Unternehmen sich nicht engagieren, ist es vielleicht nicht legitim, diese Art umfangreicher Industrieinvestitionen auszulassen.“

Die Visiere stören jedoch die Laser-Intersatellitenverbindungen neuerer Starlink-Satelliten, weshalb SpaceX sie durch dielektrische Spiegel ersetzt hat, die wie Aufkleber an den Satelliten angebracht sind, um das Sonnenlicht vom Boden weg zu reflektieren. Das Unternehmen, fügte sie hinzu, biete diese Spiegelaufkleber sowie maßgeschneiderte schwarze Farbe zum Selbstkostenpreis für andere Unternehmen an. „Ich habe mehrere Satellitenunternehmen gesehen, die sich in diesem Bereich engagieren.“

Astronomen würdigen die Bemühungen, die Unternehmen wie SpaceX auf freiwilliger Basis unternommen haben. „Um es klarzustellen: Die Industrie muss nicht gut mit uns spielen“, sagte Kelsey Johnson, Astronomin an der University of Virginia und Präsidentin der AAS. „Sie haben echte Zeit, echtes Geld und Mühe in die Zusammenarbeit mit uns investiert, die sie nicht tun müssten.“

Erkenntnisse für Kuiper

Während SpaceX, der mit Abstand größte Satellitenbetreiber, den Astronomen nach wie vor die größte Sorge bereitet, sind andere Konstellationen in der Entwicklung. Dazu gehört auch Amazons Projekt Kuiper, das im Oktober seine ersten beiden KuiperSat-Prototypensatelliten startete und sich auf den Einsatz einer Konstellation von mehr als 3,200 Raumfahrzeugen vorbereitet.

Chris Hofer, internationaler Teamleiter für Project Kuiper bei Amazon, sagte auf dem AAS-Treffen, dass das Unternehmen dem von Starlink eingeschlagenen Weg im Umgang mit astronomischen Störungen folge. „Der Zeitpunkt für dieses Problem war für Amazon gut“, sagte er. „Wir befanden uns noch in der Entwurfsphase der Satelliten.“

Amazon habe ursprünglich einen Sonnenschutz wie die Visiere von Starlink entwickelt, sich aber entschieden, dies nicht weiter zu verfolgen. Mittlerweile arbeitet das Unternehmen mit mehreren Lieferanten für dielektrische Spiegelfolien zusammen. Das Unternehmen installierte diese Spiegel in einem der beiden Prototyp-Satelliten, ließ den anderen jedoch unverändert, um zu sehen, wie effektiv diese Schadensbegrenzung war.

Astronomen haben die beiden KuiperSats seit ihrem Start im Oktober beobachtet, aber Hofer sagte im Januar, es sei noch zu früh, um zu beurteilen, wie gut es funktioniere. In der Zwischenzeit trieb das Unternehmen weitere Änderungen am Design von Raumfahrzeugen voran, um deren Helligkeit zu verringern. „Wir nehmen intern bereits Änderungen und Verbesserungen an den Solarmodulen und einigen anderen Dingen vor, die wir entdecken“, sagte er.

Hofer ist einer der Leiter des „Industrie-Hubs“ am CPS, der sich für die Förderung der Zusammenarbeit zwischen Astronomen und Satellitenentwicklern einsetzt. „Es gibt einen optimalen Zeitpunkt, wann es richtig ist, sich an ein Unternehmen zu wenden“, sagte er und kontaktierte sie, nachdem sie mit der Arbeit am Design der Satelliten begonnen hatten, aber bevor sie in die Serienproduktion gehen und es zu spät ist, Änderungen vorzunehmen .

Fehlende Vorschriften

Während viele Unternehmen freiwillig mit Astronomen zusammenarbeiten, besteht für sie keine Verpflichtung dazu. Besonders besorgniserregend sind zwei chinesische Megakonstellationen, Guowang und G60 Starlink, die zusammen 25,000 Satelliten in die Umlaufbahn bringen wollen. Es gibt nur wenige Informationen darüber, welche Maßnahmen diese Konstellationen gegebenenfalls ergreifen, um ihre Helligkeit zu verbessern.

„Es ist ein Thema, das wir im CPS ein wenig besprochen haben“, sagte Cooper, als er nach den Gesprächen mit den chinesischen Konstellationen gefragt wurde. „Der CPS muss eine Strategie entwickeln, um damit umzugehen.“

Selbst im Inland können Astronomen wenig gegen Satelliten tun, die ihre Beobachtungen stören. Ein Beispiel ist BlueWalker 3, ein Technologie-Demonstrationssatellit, der Ende 2022 von AST SpaceMobile gestartet wurde. Nachdem er eine große Phased-Array-Antenne eingesetzt hatte, stieg seine Helligkeit zeitweise auf die Stärke 0, vergleichbar mit den hellsten Sternen am Nachthimmel.

BlueWalker 3 ist ein Prototyp für eine Konstellation noch größerer Satelliten. „Es gibt nichts im regulatorischen Umfeld, das ein Unternehmen davon abhalten würde, Tausende oder Zehntausende solcher Satelliten zu starten“, sagte Jonathan McDowell vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. „Wir müssen darüber nachdenken, was kommt.“

Jede Art von nationalen oder internationalen Vorschriften zur Bekämpfung von Störungen der Satellitenkonstellation in der Astronomie werden eine langfristige Anstrengung sein. Ein Problem, sagte Richard Green von der University of Arizona, einer der Leiter des politischen Zentrums von CPS, besteht darin, herauszufinden, wie diese Vorschriften in einer sich entwickelnden Branche aussehen sollten.

„Wir können uns nicht einmal für eine Reihe von Regeln wie eine Helligkeitsstärke von 7.0 einsetzen, wenn kein Unternehmen eine Helligkeitsstärke von 7.0 erreichen kann“, sagte er. „Wir müssen eine Phase haben, in der wir die besten Bemühungen auf irgendeine Weise kodifizieren und letztendlich einige Vorschriften in Kraft setzen können, die eingehalten werden können.“

Es gab einige kleine Schritte, wie zum Beispiel die Federal Communications Commission, die von den Lizenznehmern einiger Konstellationen verlangt, Koordinierungsvereinbarungen mit der National Science Foundation über Schritte zur Abschwächung von Störungen der optischen und Radioastronomie abzuschließen. SpaceX hat letztes Jahr eine Koordinierungsvereinbarung mit der NSF abgeschlossen, und Hofer sagte, Amazon erwarte, in diesem Jahr eine ähnliche Vereinbarung abzuschließen.

Auch die internationalen Bemühungen kommen nur langsam voran. Letztes Jahr versuchten Astronomen, einen Tagesordnungspunkt zu diesem Thema in den UN-Ausschuss für die friedliche Nutzung des Weltraums (COPUOS) aufzunehmen und gründeten so eine neue Expertengruppe zur Untersuchung des Themas. COPUOS arbeitet im Konsens und verlangt von allen mehr als hundert Mitgliedsstaaten, dass sie sich darauf einigen, dieses Thema in zukünftige Treffen aufzunehmen. Russland protestierte mit der Begründung, dass es keinen Bedarf für eine neue Expertengruppe sehe, und der Vorschlag scheiterte.

Stattdessen verfolgen Astronomen einen weniger offiziellen Ansatz, indem mehrere Nationen eine „Gruppe von Freunden“ einberufen, um die Diskussionen bei COPUOS zu unterstützen. „Es handelt sich um eine Art Interessenvertretung, die eher lose unter der Schirmherrschaft der Vereinten Nationen steht und sich trifft und diese Diskussionen führt“, sagte Ryan Guglietta vom Büro für Raumfahrtangelegenheiten des US-Außenministeriums auf dem AAS-Treffen. „Das Ziel besteht hoffentlich darin, dies in den COPUOS-Prozess einzubringen und diesen Tagesordnungspunkt festzulegen.“

Green sagte, dass der Fokus vorerst weiterhin auf der freiwilligen Zusammenarbeit mit der Industrie liege. „Das kann jetzt getan werden und den gesamten Ton angeben, wie es weitergeht“, sagte er. „Eine Best Practice der Branche kann zur Erwartung werden.“

Krisenmüdigkeit vermeiden

Astronomen und Raumfahrzeugingenieure haben das Problem der Satelliteninterferenz mit der Astronomie in den letzten vier Jahren nicht gelöst. Aber im gleichen Zeitraum ist der Himmel nicht eingestürzt oder von Raumfahrzeugen verdeckt worden, obwohl die Zahl der Satelliten stark zugenommen hat.

„Dies ist ein Bereich, der reif für Krisenmüdigkeit ist“, sagte Johnson, der Präsident der AAS. „Ich denke, es ist wirklich wichtig, dass wir, wann immer wir können, versuchen, über die Erfolge nachzudenken, auch wenn sie klein sind.“

Zu diesen Erfolgen, sagte sie, gehörten ein engagierter Kern von Freiwilligen, die sich im Rahmen von Initiativen wie dem CPS an dem Thema arbeiteten, sowie die freiwillige Zusammenarbeit mit der Industrie und die NSF-Koordinierungsvereinbarungen.

„Es ist kein Allheilmittel, und ich werde das auch nicht behaupten, aber es ist nicht nichts“, sagte Johnson über die NSF-Vereinbarungen. „Manchmal ist nicht nichts besser als nichts.“

Ihre Kommentare verdeutlichten jedoch die Ambivalenz, die viele Astronomen immer noch gegenüber Satelliten-Megakonstellationen empfinden. Die Konnektivität, die Breitband-Megakonstellationen zu bieten versprechen, werde Vorteile für die Gesellschaft haben, räumte sie ein und wies darauf hin, dass das Leitbild der AAS besagt, dass die Organisation „das wissenschaftliche Verständnis der Menschheit über das Universum verbessern und teilen“ werde.

„Wenn wir wollen, dass die Menschheit daran teilhaben kann, braucht sie Zugang zum Internet“, sagte sie. „Wir müssen uns für die Überbrückung der digitalen Kluft einsetzen.“

Sie stellte jedoch die Frage, ob Megakonstellationen, wie geplant, der beste Weg seien, dies zu erreichen. „Um die digitale Kluft zu überbrücken, sind nicht Zehntausende oder Hunderttausende Satelliten erforderlich“, sagte sie und argumentierte, dass solche Systeme hauptsächlich der Unterhaltung dienen würden – ähnlich wie jedes andere Verbrauchernetzwerk. „Für mich bedeutet das, dass wir auf eine dystopische Zukunft zusteuern, in der wir den Zugang zum Universum verloren haben, damit die Menschen in ihren Wohnzimmern sitzen und auf einen Bildschirm an der Wand schauen können.“

Cooper wies diese Argumente sanft zurück. „Diese Systeme haben einen Wert. Sie sind nicht nur ein Ärgernis“, sagte sie und verwies auf das Interesse der Regierungen an Konstellationen, um ihren eigenen Bedürfnissen gerecht zu werden.

„Ich werde dem Untergang entgegenwirken, denn das lähmt einen“, fügte sie hinzu. „Was wir wirklich tun müssen, ist zu sehen, was alles möglich ist und welche Schritte wir unternehmen müssen, um dorthin zu gelangen.“

Sie kam zu dem Schluss, dass die Bemühungen zur Lösung des Problems der Satellitenkonstellationsinterferenz in der Astronomie noch in den Kinderschuhen stecken. „Es überrascht nicht, dass wir dieses Problem seit viereinhalb Jahren nicht gelöst haben. Ich hätte nicht gedacht, dass wir das tun würden“, sagte sie. „Für mich steht nicht der Alarmruf im Vordergrund, sondern der Weg zum Zusammenleben.“

Dieser Artikel erschien erstmals in der Februarausgabe 2024 des SpaceNews-Magazins.

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• Quelle: https://spacenews.com/astronomers-and-megaconstellations-learn-to-get-along/