Ein Testsatellit mit einem Weltraumspiegel, der Sonnenlicht auf bestimmte Erdgebiete lenken soll, hat nun grünes Licht für den Start erhalten – sehr zum Entsetzen von Astronomen. Der Satellit mit dem Namen Eärendil-1 wurde von dem kalifornischen Start-up-Unternehmen Reflect Orbital entwickelt und soll der erste von rund 50 000 ähnlichen Raumfahrzeugen sein, die das Unternehmen bis 2035 ins All schicken will. Kritiker halten diese Pläne für völlig inakzeptabel, da die Lichtverschmutzung durch so viele große und helle Satelliten die Sicht auf den Nachthimmel massiv beeinträchtigen würde.

Die offizielle Genehmigung für Eärendil-1 erteilte vergangene Woche die US-amerikanische Federal Communications Commission (FCC). Dabei ging es nicht nur um den Vorschlag von Reflect Orbital, sondern auch um mehr als 1800 öffentliche Stellungnahmen, in denen Bedenken hinsichtlich der möglichen Auswirkungen des Projekts auf den Nachthimmel und den erdnahen Weltraum geäußert wurden. Auf diese Einwände reagierte die FCC mit einer klaren Botschaft: »Das fällt nicht in unseren Zuständigkeitsbereich.«

Reflect Orbital verfolgt das Ziel, »Sonnenlicht auf Abruf« bereitzustellen – sei es für Solarkraftwerke, Rettungseinsätze oder Bauprojekte rund um die Uhr. Nach dem Start soll der Satellit Eärendil-1 einen 18 Meter breiten, lenkbaren Spiegel ausfahren, um diese technische Leistung zu demonstrieren. Wer sich im Strahl des Satelliten befindet, würde ihn als grellen Punkt am Himmel wahrnehmen, der bis zu viermal heller leuchtet als ein Vollmond.

Alarmierende Studie der ESO

Die Entscheidung der FCC »beunruhigt mich sehr«, sagt Samantha Lawler, außerordentliche Professorin für Astronomie an der University of Regina in Saskatchewan, Kanada. »Sie zeigt, welch große Lücken es im Regulierungsrahmen für den Weltraum gibt, und erlaubt Reflect Orbital, eine dieser Lücken für sich zu nutzen. Ich mache mir ernsthaft Sorgen um die Zukunft der Astronomie.«

Lawler und viele andere Wissenschaftler äußern aus mehreren Gründen Bedenken gegenüber Reflect Orbital und Eärendil-1. Der Lichtstrahl dieses einzelnen Testsatelliten ist keineswegs harmlos – weder für Menschen, noch für Tiere oder astronomische Beobachtungsstationen. Wer ihn etwa direkt durch ein Teleskop betrachtet, riskiert bleibende Schäden an Augen und Sensoren. Selbst außerhalb des direkten Strahls sorgt die Streuung der Photonen in der Atmosphäre für einen auffälligen Lichtschleier, der die Dunkelheit des Nachthimmels merklich beeinträchtigt.

Die begleitende Stellungnahme der FCC zu ihrer Entscheidung betont ausdrücklich, dass die Genehmigung ausschließlich für Eärendil-1 gilt. Dabei musste die Behörde »das geringe Risiko« von Schäden für Einzelpersonen »gegen den Nutzen abwägen, US-amerikanischen Unternehmen die Erprobung innovativer Technologien im Weltraum durch einen einzelnen experimentellen Satelliten zu ermöglichen«.

Doch 50 000 Satelliten sind eine ganz andere Dimension. Olivier Hainaut, Astronom an der Europäischen Südsternwarte ESO, hat kürzlich eine Studie zur möglichen Lichtverschmutzung durch die Pläne von Reflect Orbital durchgeführt. Dabei nutzte er Computersimulationen der Satelliten und ihrer Bewegungen im All. Seine Ergebnisse zeigen, dass die gesamte Flotte den Nachthimmel weltweit um das Drei- bis Vierfache aufhellen könnte. Selbst die dunkelsten Orte der Erde würden dann etwa so hell erscheinen wie der Himmel über einer Vorstadt.

Diese Aufhellung könnte den natürlichen Tag-Nacht-Rhythmus vieler Tiere stören. Für Sternengucker mit bloßem Auge würde sich der Blick auf den Nachthimmel stark einschränken. Für Astronomen könnte ein großer Teil ihrer Beobachtungsarbeit dadurch praktisch unmöglich werden.

»Wir Astronomen sind keineswegs dafür, Satelliten zu verbieten«, betont Hainaut. »Aber als Bewohner dieses Planeten liegt es im Interesse aller, solche Entwicklungen im Vorfeld zu bedenken – nicht um den Fortschritt zu bremsen, sondern um keine unüberlegten Fehler zu machen.«

Die Studie von Hainaut befasste sich auch mit den weitreichenden Folgen der stark steigenden Zahl aktiver Satelliten, von denen inzwischen mehr als 14 500 die Erde umkreisen. Mehr als 10 000 davon gehören zur Starlink-Megakonstellation von SpaceX, die ein globales Breitband-Internet bereitstellt. Und der Anstieg steht erst am Anfang: Für mehr als 1,7 Millionen weitere Satelliten liegen bereits Vorschläge vor, darunter die Spiegel von Reflect Orbital und weltraumgestützte Rechenzentren von SpaceX. Solche Satellitenkonstellationen würden den Nachthimmel grundlegend verändern und das Risiko von Kollisionen und Weltraummüll erheblich erhöhen, so Hainaut.

Wer ist zuständig?

In den USA ist die Federal Communications Commission (FCC) für die Regulierung kommerzieller Satelliten zuständig, da sie die Nutzung des Funkfrequenzspektrums kontrolliert, das für die Kommunikation dieser Satelliten erforderlich ist. Das bedeutet zugleich, dass die FCC den Zugang zum US-Markt für ausländische Unternehmen steuert, die Daten an US-Bodenstationen senden oder satellitenbasierte Dienste für US-Kunden anbieten. In Zusammenarbeit mit der Internationalen Fernmeldeunion (ITU) sorgt die FCC außerdem dafür, dass neue Weltraummissionen keine Störungen bei anderen Funkübertragungen zu und von der Umlaufbahn verursachen. Kurz gesagt: Bei der Regulierung kommerzieller Satelliten gibt die FCC den Ton an, dem der Rest der Welt folgt.

Da sich die meisten Einwände gegen Reflect Orbitals Eärendil-1 auf optische Probleme beziehen, erklärte die FCC in ihrer Genehmigungserklärung, dass solche Fragen »außerhalb ihres Zuständigkeitsbereichs« lägen. Das lässt Astronomen und andere besorgte Beobachter zurück mit der Frage: Wer ist dann zuständig?

Die USA sind Mitglied des Weltraumvertrags der Vereinten Nationen, der 1967 geschaffen wurde, um friedliche Aktivitäten im All zu regeln und zu gewährleisten. Der Vertrag macht unter anderem die unterzeichnenden Staaten für die von ihnen gestarteten Raumfahrzeuge verantwortlich und verpflichtet sie, eine »schädliche Kontamination« des Weltraums und himmlischer Körper zu vermeiden. Einige Astronomen sehen in der Lichtverschmutzung durch Reflect Orbital genau eine solche schädliche Beeinträchtigung.

Derzeit gibt es in den USA außer der FCC keine Regulierungsbehörde, die den Weltraumvertrag durchsetzt, bevor Schäden entstehen. Das sei ein großes Problem, erklärt Hainaut, denn für Astronomen, die seltene oder einmalige Himmelsereignisse beobachten wollen, böten nachträgliche Strafen bei verlorenen Beobachtungen keine ausreichende Lösung. Er bringt ein hypothetisches Beispiel, um seinen Standpunkt zu verdeutlichen: »Wenn wir 30 Prozent unserer Beobachtungszeit verlieren und ich sage, das entspricht einem Wert von 30 Millionen Euro für mein Teleskop, könnte der Satellitenbetreiber uns diese 30 Millionen zahlen – aber das nützt nichts. Die Daten sind verloren. Wir können sie nicht ersetzen«, erklärt er. »Wir wollen das Problem also nicht beheben, sondern von vornherein vermeiden.«

Die American Astronomical Society (AAS), die im März eine Petition veröffentlicht hatte, um die FCC dazu zu bewegen, den Antrag von Reflect Orbital abzulehnen, will das Thema nun dem US-Kongress vorlegen, erklärt Roohi Dalal, die stellvertretende Direktorin für öffentliche Politik der Organisation. Ihrer Ansicht nach könnten bereits bestehende Kongressausschüsse wie das Office of Space Commerce oder neu geschaffene Regulierungsbehörden die Umwelt- und astronomische Überwachung von Satelliten übernehmen. Einige Beobachter gehen davon aus, dass die umstrittene Entscheidung der FCC auch auf internationaler Ebene Gegenreaktionen auslösen könnte. Betty Kioko, Raumfahrtrechtlerin und Vertreterin der Europäischen Südsternwarte (ESO) im Ausschuss der Vereinten Nationen für die friedliche Nutzung des Weltraums (COPUOS), berichtet, dass viele Mitglieder von COPUOS zunehmend besorgt sind über die nationale Regulierung von Satellitenunternehmen und darüber, inwieweit diese verpflichtet sein sollten, bestimmte Informationen und Daten zu ihren Starts öffentlich zugänglich zu machen. »Ich glaube, wir werden auf internationaler Ebene verstärkte Bemühungen sehen, diese Herausforderungen anzugehen, weil das Bewusstsein dafür wächst, wie sehr die Entscheidungen eines einzelnen Staates die internationale Gemeinschaft beeinflussen«, sagt Kioko.

Im Mai veröffentlichten die nationalen Wissenschaftsakademien der G-7-Staaten eine Stellungnahme, in der sie die Einrichtung einer Aufsichtsbehörde empfehlen, die der Internationalen Fernmeldeunion (ITU) ähnelt, jedoch mit einem erweiterten Aufgabenbereich. Diese Behörde soll sich unter anderem mit der Regulierung von »Verkehrsmanagement, orbitaler Tragfähigkeit sowie Umwelt- und astronomischen Auswirkungen« befassen. Zudem fordert die Erklärung einen neuen internationalen Vertrag, der ausdrücklich die positiven und negativen Folgen von Satellitenkonstellationen behandelt.

Astronomen müssen beteiligt werden 

Was Reflect Orbital betrifft, so hat das Unternehmen mit seinem Satelliten Eärendil-1 bislang die Kritik seiner Gegner umgehen können und plant einen Start noch in diesem Jahr. In einer Stellungnahme gegenüber »Scientific American« erklärte ein Unternehmenssprecher, dass Reflect Orbital die Daten der Testmission externen Partnern zur Verfügung stellen werde. Außerdem arbeite das Unternehmen an einer Koordinierungsvereinbarung mit der US-amerikanischen National Science Foundation, um die Auswirkungen seiner Satelliten auf die astronomische Forschung zu minimieren.

»Bei Reflect Orbital sind wir uns bewusst, dass eine verantwortungsvolle Nutzung im großen Maßstab klare Regeln erfordert. Wir begrüßen eine Aufsicht und möchten aktiv an deren Gestaltung mitwirken«, erklärt die Sprecherin. »Wir sehen es als unsere Pflicht an, gemeinsam mit Regierungen, Wissenschaftlern und Aufsichtsbehörden zu arbeiten – nicht an ihnen vorbei.«

Für die zahlreichen weiteren Satelliten, die noch auf eine Genehmigung warten, betont Dalal, dass die AAS und ihre Mitglieder die FCC auffordern, Astronomen nicht vom Regulierungsprozess auszuschließen.

»In ihrem Beschluss und der Genehmigung sprach die FCC vom öffentlichen Interesse, die amerikanische technologische Innovation im Weltraum zu fördern«, sagt Dalal. »Ich möchte nur unterstreichen, dass wissenschaftliche und astronomische Forschung seit Jahrzehnten an der Spitze amerikanischer Innovation und globaler Führungsrolle steht. Diese Innovation, die sie fördern wollen, darf nicht auf Kosten der wissenschaftlichen Forschung gehen.«