Tausende von Satelliten parken derzeit in erdnahen Umlaufbahnen. Einige von Satelliten werden irgendwann ihren Betrieb aufgeben und zurück in die Atmosphäre unseres Planeten fallen. Bei ihrem Wiedereintritt in die Atmosphäre hinterlassen Satelliten eine Spur von Chemikalien, die die Ozonschicht zerfressen. Eine neue Studie warnt vor der wachsenden Zahl von Internetsatelliten, die innerhalb von sechs Jahren zu einer schockierenden Verachtfachung der gesundheitsschädlichen Oxide in der Erdatmosphäre beigetragen haben.
Nicht alle Satelliten sind gleich. Internetsatelliten haben in der Regel eine kürzere Lebensdauer von etwa fünf Jahren, danach werden sieaus der Umlaufbahn versetzt und stürmt auf die Erdatmosphäre zu. Von den fast 10.000 Satelliten im Orbit gehören zwei Drittel zu SpaceXs Breitbandkonstellation Starlink.
SpaceX hat über 6.000 Starlink-Satelliten in die Umlaufbahn gebracht, und der Milliardär und Firmengründer Elon Musk hofft, eine riesige Konstellation aus 42.000 Satelliten aufbauen zu können. SpaceX ist nicht das einzige Unternehmen, das eine Konstellation in einer niedrigen Erdumlaufbahn baut. Blue Origins Projekt Kuiper plant außerdem 3.000 Satelliten in den Weltraum zu schicken, während das europäische Projekt OneWeb eine Konstellation aus 648 Satelliten aufbauen will. Diese Zahlen verursachen bei uns große Kessler-Syndrom-Angst.
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Abgesehen von der zunehmenden Kollisionsgefahr werden Internetsatelliten häufiger ausgetauscht als ihre langlebigeren Gegenstücke, da die Unternehmen immer wieder Ersatzsatelliten auf den Markt bringen, um ihre Breitbanddienste aufrechtzuerhalten. Am Ende ihrer kurzen Lebensdauer erzeugen die Satelliten beim Durchdringen der Atmosphäre Schadstoffe. Beim Wiedereintritt der Satelliten in die Erdatmosphäre werden winzige Aluminiumoxidpartikel erzeugt, die chemische Reaktionen auslösen, die das stratosphärische Ozon zerstören, wie aus jüngsten Daten hervorgeht. Studie veröffentlicht in Geophysikalische Forschungsbriefe. Die Oxide reagieren nicht chemisch mit den Molekülen der Ozonschicht. Statt lösen sie zerstörerische Reaktionen zwischen Ozon und Chlor aus, die letztendlich zur Zerstörung der Schutzschicht in der Erdatmosphäre führen.
„Erst in den letzten Jahren haben die Leute angefangen zu denken, dass dies zu einem Problem werden könnte“, sagte Joseph Wang, Astronautikforscher an der University of Southern California und Hauptautor der neuen Studie, in einem Stellungnahme„Wir waren eines der ersten Teams, das sich mit den möglichen Konsequenzen dieser Fakten befasst hat.“
Mithilfe eines Modells der chemischen Zusammensetzung des Materials, aus dem Satelliten gebaut werden, stellten die Forscher fest, dass ein typischer Satellit mit einem Gewicht von 250 Kilogramm, dessen Masse zu 30 Prozent aus Aluminium besteht, bei seinem Wiedereintritt etwa 30 Kilogramm Aluminiumoxid-Nanopartikel (mit einer Größe von 1 bis 100 Nanometern) erzeugt. Basierend auf dieser Modellierung ergab die Studie, dass durch den Wiedereintritt von Satelliten die Menge an Aluminium in der Atmosphäre zwischen 2016 und 2022 um 29,5 Prozent über den natürlichen Wert anstieg.
Und von hier an wird es nur schlimmer. Der Studie zufolge würde es etwa 30 Jahre dauern, bis die Partikel der Aluminiumoxide auf die selbe Höhe wie die Stratosphäre der Erde absinken, wo sich 90 Prozent des Ozons befinden. Bis zu der geplanten Internet-Konstellationen in der erdnahen Umlaufbahn errichtet sind, werden 1.005 Tonnen Aluminium in die Stratosphäre der Erde gefallen sind. Dadurch werden jährlich rund 397 Tonnen Aluminiumoxide in die Atmosphäre freigesetzt, eine Zunahme von 646 Prozent über den natürlichen Werten.
Gerade, als sich die Lage für die Ozonschicht der Erde zu bessern begann. Eine aktuelle Bewertung des Umweltprogramms der Vereinten Nationen ergab, dass die Die Ozonschicht wird sich bis 2066 voraussichtlich vollständig erholen. Seit den 1980er-Jahren wurden dank eines 1987 unterzeichneten internationalen Vertrags zum Schutz der Ozonschicht fast 99 % der ozonschädigenden Chemikalien schrittweise abgeschafft.
Die aktuelle Studie unterstreicht die Notwendigkeit besserer Vorschriften, um die Auswirkungen einer wachsenden Raumfahrtindustrie abzumildern – einer Industrie, die mit Vorliebe Satelliten rund um die Erde stationiert.
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