Starlink ist ein von dem US-Raumfahrtunternehmen SpaceX betriebenes Satellitennetzwerk, das seit 2020 in den USA Internetzugang bietet, seit 2023 weltweit. Zum Kerngeschäft von Starlink zählen die Bereitstellung von Internetzugängen mit besonders geringer Paketumlaufzeit und die Abdeckung von Gebieten, in denen zuvor keine oder eine nicht ausreichende Internetverbindung zur Verfügung stand.

• Mit 9395 Starlink-Satelliten im Erdorbit (Stand Anfang 2026) ist SpaceX der mit Abstand größte Satellitenbetreiber weltweit.^[1][2] 
• Die zuständige US-Behörde FCC erteilte Genehmigungen für den Betrieb von insgesamt 19.427 Satelliten; Lizenzen für weitere 22.488 Satelliten wurden von SpaceX beantragt (Stand: Ende 2022).^[3][4] 
• Zusammen entspricht dies der fünffachen Zahl aller von 1957 (Sputnik 1) bis 2019 gestarteten Satelliten.^[5][6] 
• Die Starlink-Satelliten werden von einer SpaceX-Niederlassung in Redmond im US-Bundesstaat Washington entwickelt, gefertigt und betrieben.^[7]

Solter ist Doktorandin an der Universität Island und arbeitet an ihrer Promotion in Plasmaphysik.

• Kürzlich erkannte sie etwas, das vielen ihrer älteren Kollegen entgangen war:
• „In den kommenden Jahrzehnten werden voraussichtlich über 500.000 Satelliten ins All geschossen, vorwiegend zum Aufbau von Internet-Megakonstellationen. 
• Jeder Satellit, der in den Orbit steigt, wird irgendwann wieder herabstürzen und in der Erdatmosphäre verglühen.
• Dadurch entsteht eine riesige Schicht leitfähiger, elektrisch geladener Teilchen um unseren Planeten.“ 

Um das Ausmaß des Problems zu verdeutlichen:

• Würde man alle geladenen Teilchen in den Van-Allen-Gürteln der Erde sammeln, betrüge ihre Gesamtmasse lediglich 0,00018 kg .
• Andere Komponenten der Magnetosphäre, wie der Ringstrom und die Plasmasphäre, sind sogar noch masseärmer.
• Zum Vergleich: „Die Masse eines Starlink-Satelliten der zweiten Generation beträgt 1250 Kilogramm, die sich vollständig in leitfähige Trümmer verwandeln, wenn der Satellit schließlich außer Betrieb genommen wird“, so Solter.
• Metalltrümmer eines einzelnen außer Betrieb genommenen Starlink-Satelliten sind sieben Millionen Mal massereicher als die Van-Allen-Gürtel.
• Eine ganze Megakonstellation ist Milliarden Mal massereicher. Diese Verhältnisse deuten auf ein großes Problem hin.

„Die Raumfahrtindustrie führt der Magnetosphäre im Vergleich zu natürlichen Partikelkonzentrationen enorme Mengen an Material zu“, sagt Solter. „Aufgrund der Leitfähigkeit der Satellitentrümmer kann dies zu Störungen oder Veränderungen führen.“ Es gibt bereits Belege für diesen Prozess. 

• Eine Studie aus dem Jahr 2023, (2) durchgeführt von Forschern mit einem Höhenforschungsflugzeug der NASA, ergab, dass 10 % der Aerosole in der Stratosphäre Aluminium und andere Metalle aus verglühenden Satelliten und Raketenstufen enthalten. 
• Diese Partikel sinken aus der sogenannten Ablationszone in 70 bis 80 km Höhe über der Erdoberfläche herab, wo Meteore und Satelliten verglühen.

Solter beschloss, nach Veränderungen der elektrischen Eigenschaften der Ablationszone zu suchen – und sie wurde fündig. Ein NASA-Modell der oberen Atmosphäre zeigt einen deutlichen Anstieg der „Debye-Länge“ genau dort, wo Satelliten beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre auseinanderbrechen:

Die Debye-Länge ist eine Kennzahl, die Forschern angibt, wie weit sich eine elektrische Ungleichverteilung in leitenden Plasmen ausbreiten kann. Die Tatsache, dass sie sich an derselben Stelle, an der Satelliten zerfallen, abrupt ändert, könnte von Bedeutung sein. Mit Blick auf die Zukunft befürchtet Solter, dass Satellitentrümmer das Erdmagnetfeld schwächen könnten – eben jenes Magnetfeld, das uns vor kosmischer Strahlung und Sonnenstürmen schützt. „Das ist ein typisches Physikproblem für Studenten im Grundstudium“, erklärt sie.

• „Stellen Sie sich vor, man legt eine leitfähige Hülle (Satellitentrümmer) um einen kugelförmigen Magneten (die Erde). Außerhalb der Hülle verschwindet das Magnetfeld aufgrund der Abschirmwirkung.
• Das ist natürlich ein stark vereinfachter Vergleich, aber wir könnten genau das tatsächlich mit unserem Planeten tun.“  

Solters Vorstudie scheint zu zeigen, dass die Raumfahrtindustrie die Umwelt tatsächlich beeinträchtigt.

• „Das ist sehr besorgniserregend“, schlussfolgert sie. „Wir können unmöglich unendliche Mengen leitfähigen Staubs in die Magnetosphäre einbringen, ohne mit irgendwelchen Auswirkungen zu rechnen.
• Multidisziplinäre Studien zu dieser Umweltverschmutzung sind dringend erforderlich.“

(1) Mögliche Störung der Ionosphäre durch Megakonstellationen und den entsprechenden künstlichen Wiedereintrittsplasmastaub
https://arxiv.org/abs/2312.09329   6.12.2023

 S. Solter-Hunt - Vowort

• Diese Megakonstellationen sind Einwegsatelliten und werden ständig durch Wiedereintritte ersetzt, wodurch eine Schicht leitfähiger Partikel entsteht. 
• Es wird gezeigt, dass die Masse der leitfähigen Partikel, die durch die weltweite Verteilung der wiedereintrittsfähigen Satelliten zurückbleiben, bereits Milliarden Mal größer ist als die Masse des Van-Allen-Gürtels. 
• Vorläufigen Analysen zufolge ist die Debye-Länge in den Regionen der Raumfahrt deutlich höher als in den Regionen außerhalb der Raumfahrt, basierend auf Ionosphärendaten des CCMC.
• Mit dem Wachstum der Megakonstellationen könnte die Debye-Länge der Satellitenpartikel diejenige der zislunaren Umgebung übersteigen und weltweit eine leitfähige Schicht um die Erde bilden.
• Dadurch könnten Satellitenwiedereintritte ein globales Band aus Plasmastaub erzeugen, dessen Ladung höher ist als die der übrigen Magnetosphäre.
• Störungen der Magnetosphäre durch leitfähige Satelliten und ihre Plasmastaubschicht sind daher zu erwarten und sollten Gegenstand intensiver Forschung sein.
• Die menschliche Aktivität wirkt sich nicht nur auf die Atmosphäre aus, sondern hat ganz offensichtlich auch Auswirkungen auf die Ionosphäre.