Wenn satelliten verglühen: Der verborgene metallschleier in der oberen erdatmosphäre

Satelliten, Aluminium und eine fragile Ozonschicht

Wenn Weltraumschrott zur Erde zurückfällt

Normalerweise denken wir an Satelliten als hilfreiche Werkzeuge, die still über uns kreisen – sie liefern Wettervorhersagen, GPS-Navigation und Internetverbindungen. Wenn sie ausgedient haben, stellen sich die meisten Menschen vor, dass sie beim Wiedereintritt einfach verglühen und spurlos verschwinden.

Doch da die Zahl der Satelliten mittlerweile in die Zehntausende geht, beginnen Wissenschaftler, eine neue Frage zu stellen: Was passiert eigentlich mit all diesem Material, wenn es zurück zur Erde fällt – und könnte es die Atmosphäre und das Klima, durch die es hindurchtritt, tatsächlich verändern?

Eine wachsende Wolke aus Metall im Himmel

Wie The Guardian berichtet, umkreisen derzeit über 9.000 Satelliten die Erde, und bis 2040 könnte diese Zahl – vor allem durch sogenannte Megakonstellationen für Kommunikation und Internet – auf über 60.000 steigen.

Die meisten Satelliten funktionieren nur etwa fünf Jahre, bevor sie absichtlich aus dem Orbit gesteuert und zum Verglühen in der Atmosphäre gebracht werden. Dabei setzen sie metallische Aerosole, insbesondere Aluminium, in die oberen Luftschichten frei.

Eine neue Studie, veröffentlicht im Journal of Geophysical Research: Atmospheres, untersucht, welche Folgen diese zunehmende Welle von Satelliten-Wiedereintritten für die Erdatmosphäre haben könnte.

Ein Himmel voller verglühender Satelliten

Wie The Guardian berichtet, modellierten die Forschenden ein Szenario, in dem die Entsorgung von rund 3.000 Satelliten pro Jahr bis 2040 etwa 10.000 Tonnen Aluminiumoxid jährlich freisetzt.

Dieses Ausmaß an Wiedereintritt entspricht einer zukünftigen Satellitenflotte von etwa 60.000 aktiven und ersetzten Raumfahrzeugen.

Die Simulationen zeigen, dass dieses menschengemachte Aluminiumoxid nicht einfach verschwindet: Es sammelt sich in hohen Breiten der mittleren und oberen Atmosphäre an, wo es Temperatur-, Wind- und Ozonchemie beeinflussen kann. Auch andere Metalle wie Titan, Lithium, Eisen und Kupfer werden freigesetzt, deren atmosphärische Auswirkungen jedoch noch nicht vollständig erforscht sind.

Klimatische und ozonbedingte Nebenwirkungen

Laut The Guardian ergab die Studie, dass sich dieses Material in der Atmosphäre so weit anreichern könnte, dass es Temperaturveränderungen von bis zu 1,5 °C in Teilen der mittleren bis oberen Atmosphäre verursacht – und die Windgeschwindigkeiten in diesen Höhen verringert.

Noch beunruhigender ist, dass Aluminiumoxid offenbar zur Ozonabbau beiträgt und damit die Erholung der Ozonschicht gefährden könnte, an der die Welt seit Jahrzehnten arbeitet.

Obwohl die Auswirkungen anderer Metalle noch unklar sind, deuten die Ergebnisse darauf hin, dass die routinemäßige Satellitenentsorgung – einst als saubere Lösung des Weltraumschrott-Problems angesehen – selbst zu einem neuen Faktor atmosphärischer Veränderungen werden könnte.

Was wir gelernt haben

Diese Forschung verbindet zwei Themen, die bisher meist getrennt betrachtet wurden: Raumfahrttechnik und Erdatmosphäre. Mit der rasant steigenden Zahl von Satelliten werden die Metalle, die beim Verglühen freigesetzt werden, nicht länger vernachlässigbar sein.

Die Studie legt nahe, dass sie Teile der oberen Atmosphäre leicht erwärmen, Windmuster verändern und die Erholung der Ozonschicht verlangsamen könnten. Mit anderen Worten: Wie wir Satelliten entwerfen, starten und entsorgen, ist nicht nur ein technisches Problem der Raumfahrt – es wird zunehmend auch zu einem Teil der Klima- und Atmosphärenfrage.

Ein Planet, geteilter Himmel

Die Satelliten, die wir in den Orbit schicken, kehren schließlich zurück – und ihr Erbe endet nicht an der Grenze zum All. Diese Studie erinnert uns daran, dass es keine saubere Trennung zwischen „Weltraum“ und „Erde“ gibt: Die gleiche dünne Atmosphäre, die uns schützt, nimmt auch die Nebenprodukte unserer expandierenden Raumfahrtindustrie auf.

Je stärker wir auf Satelliten angewiesen sind, desto dringlicher müssen wir überdenken, wie många wir starten, wie wir sie konstruieren und wie wir sie entsorgen – damit die Werkzeuge, mit denen wir unseren Planeten verstehen, ihn nicht leise von oben schädigen.