Ein neues Papier malt eine düstere Zukunftsprognose. Danach werden die Zerfallsprodukte von Satellitenkonstellationen tiefgreifende Schäden an der Ionosphäre – dem ionisierten Teil der oberen Atmosphäre – hinterlassen.

Dabei klingt die Idee von Satellitenkonstellationen, die aus einer Gruppe von Satelliten bestehen, die zusammenarbeiten, um verschiedene Dienste wie etwa GPS anzubieten, erst einmal ganz vernünftig. Solche Systeme bieten eine größere Abdeckung, Redundanz und auch eine Verteilung der Arbeitslast auf die Satelliten.

Und seit dem ersten Start eines Satelliten in den Weltraum im Jahr 1957 hat sich die Zahl der Raumfahrzeuge auf rund 5.500 bis heute erhöht. In den nächsten Jahrzehnten werden wahrscheinlich zwischen 500.000 und einer Million zusätzliche Satelliten in Form von riesigen Megakonstellationen in die Umlaufbahn gebracht werden. Das wird vor allem dem Aufbau einer weltweiten Internetverbindung dienen.

Das Problem daran ist, dass diese Satelliten eine Art Verfallsdatum in sich tragen. Irgendwann werden sie aufhören zu funktionieren. Dann werden sie entweder ungesteuert oder – neuerdings – sogar gesteuert aus ihren Umlaufbahnen entfernt und stürzen in die Erdatmosphäre. Neue Satelliten ersetzen die auf diese Weise zerstörten Exemplare ihrer Art.

Das Problem ist nun, dass diese Zerstörung nicht rückstandsfrei erfolgt. Ein Starlink-Satellit wiegt immerhin 1.250 Kilogramm. Was genau von ihm übrig bleibt, ist unklar, aber nichts wird es jedenfalls nicht sein.

So entsteht eine Schicht leitender Partikel in der oberen Atmosphäre. Die neue Arbeit auf dem Preprint-Server Arxiv zeigt, dass die Gesamtmasse der Teilchen in den oberen Schichten der Atmosphäre, die durch den Wiedereintritt von Satelliten aus Megakonstellationen entstehen, ein Vielfaches der Masse des Van-Allen-Gürtels beträgt.

Der Van-Allen-Gürtel besteht aus geladenen Teilchen, von denen man annimmt, dass sie aus dem Sonnenwind stammen. Der Wind bewegt sich mit mehreren hundert Kilometern pro Sekunde zur Erde und wird bei seiner Ankunft von der Magnetosphäre gestoppt und festgehalten. Die geschätzte Masse des Van-Allen-Gürtels beträgt derzeit 0,00018 Kilogramm.

Das scheint zu vernachlässigen, wird aber durch die Zahl der Satelliten, die in die Atmosphäre zurückstürzen werden, sicherlich potenziert. Forscher:innen schätzen, dass in der Zukunft ein Satellit pro Stunde wieder in die Ionosphäre eintreten wird.

Dass die gesamte Masse zu leitfähigen Partikeln in der Magnetosphäre wird, ist zwar unwahrscheinlich. Multipliziert man dies indes mit mehreren hunderttausend Satelliten, wird deutlich, dass eine riesige künstliche Schicht aus leitfähigem Staub erzeugt werden wird.

Die Modellberechnungen wissen durchaus zu erschrecken. So wird die Raumfahrtindustrie pro Sekunde (!) etwa 2.000 Mal mehr leitfähiges Material in die Ionosphäre einbringen als jetzt in der gesamten Masse des Van-Allen-Gürtels vorhanden ist.

Dieses Ausmaß werde wahrscheinlich die Magnetosphäre stören und ein globales Plasmaband mit bisher ungeahnten Auswirkungen erzeugen, so die Studie.