Gut 6.000 Starlink-Satelliten von SpaceX kreisen bereits im erdnahen Orbit, und wenn es nach SpaceX-Chef Elon Musk geht, sollen in den nächsten Jahren nochmal über 40.000 der breitbandfähigen Kleinsatelliten dazukommen, um die Erde mit schnellem Internet zu versorgen.

Diese Masse von künstlichen Objekten in der Erdumlaufbahn sorgt nicht nur für erhöhte Kollisionsgefahr und behindert Astronom:innen bei der Arbeit. Die hohe Anzahl von Satelliten könnte auch die Ozonschicht in der Erdatmosphäre schädigen. Das legt zumindest eine Studie nahe, die gerade in der Fachzeitschrift Geophysical Research Letters erschienen ist.

Ein Team an der University of Southern California untersucht, welche Schadstoffe Satelliten abgeben, wenn sie wieder in die obere Erdatmosphäre eintreten und dabei verglühen. Bisher wurde eher der schädliche Effekt beim Start von Raketen untersucht, die Satelliten ins Weltall transportieren.

Bei der Studie handelt es sich nun um die „erste Molekulardynamiksimulation auf atomarer Ebene“, die eine „Hochtemperatur-Aluminiumablation während des Wiedereintritts aus der niedrigen Erdumlaufbahn“ rekonstruiert. Auf gut Deutsch: Die Forscher:innen untersuchen, wie viele Nanopartikel von Aluminiumoxid in die Atmosphäre gelangen, wenn ein Satellit bei der Rückkehr zur Erde verglüht.

Aluminiumoxide sind die Hauptnebenprodukte, die beim Verglühen eines Satelliten entweichen. Diese Sauerstoffverbindungen sind Katalysatoren bei der Aktivierung von Chlor. Und Chlor ist wiederum schädlich für die Ozonschicht, die uns vor allzu starker UV-Strahlung aus dem All schützt. Chlor ist etwa Bestandteil des berüchtigten FCKW (Fluorchlorkohlenwasserstoff), das maßgeblich für den Abbau der Ozonschicht in der Atmosphäre verantwortlich ist und dessen Anwendung in den 80er- und 90er-Jahren in vielen Einsatzbereichen verboten wurde. 

Laut den Untersuchungen haben wiedereintretende Satelliten im Jahr 2022 für einen Anstieg des Anteils von Aluminium um rund 30 Prozent gesorgt – im Vergleich zum natürlichen Vorkommen des Elements. Das entspricht etwa 17 Tonnen Aluminiumoxiden, die durch Satelliten in die Mesosphäre gelangen. Wenn die Anzahl der künstlichen Himmelskörper in den nächsten Jahren so steigt wie angenommen, könnten laut der Studie 360 Tonnen im Jahr dazukommen.

Das Fazit der Studie lautet also: „Die langfristige Akkumulation von Aluminiumoxiden beim Wiedereintritt von Satelliten kann zu einem erheblichen Ozonabbau führen“.

Die Namen Starlink oder SpaceX erwähnt die Studie übrigens nicht explizit. Doch wenn von „Megakonstellationen“ im Orbit die Rede ist, dürfte klar sein, wer oder was gemeint ist.