Das Forscherteam analysierte die Wiedereintrittsdaten der Starlink-Satelliten zwischen 2020 und 2024. Dieser Zeitraum fällt mit einer ansteigenden Phase des Sonnenzyklus zusammen, die durch eine Zunahme geomagnetischer Stürme gekennzeichnet ist. Diese solaren Phänomene beeinflussen direkt die Erdatmosphäre und schaffen besondere Bedingungen für Satelliten in niedriger Umlaufbahn.
Die Ergebnisse zeigen, dass die Starlink-Satelliten während der Höhepunkte der Sonnenaktivität deutlich schneller in die Atmosphäre absinken.
Die erhöhte atmosphärische Reibung, die durch die Erwärmung infolge geomagnetischer Stürme verursacht wird, stellt unerwartete Probleme für die Verwaltung von Satellitenkonstellationen dar. Sie beschleunigt nicht nur ihr Lebensende, sondern erhöht auch das Risiko von Kollisionen zwischen Satelliten. Zudem kann das unerwartete Absinken kontrollierte Wiedereintrittsmanöver erschweren, mit potenziellen Folgen am Boden.
Der Vorfall von 2024, bei dem ein Starlink-Trümmerteil eine kanadische Farm traf, verdeutlicht diese Risiken. Dieses Ereignis fiel mit einem Höhepunkt des Sonnenzyklus zusammen und unterstreicht die Bedeutung einer besseren Vorhersage dieser Phänomene. Mit der zunehmenden Anzahl von Satelliten im Orbit wird eine verstärkte Überwachung entscheidend, um Kollisionen zu verhindern und den Absturz von Trümmerteilen zu vermeiden.
Die Studie, veröffentlicht auf arXiv, eröffnet wichtige Perspektiven für die zukünftige Verwaltung von Satelliten. Sie beleuchtet die Wechselwirkung zwischen Sonnenaktivität und Orbitaldynamik, ein Gebiet, das noch weitgehend erforscht werden muss, um die Sicherheit im Weltraum zu gewährleisten.
Jährliche Verteilung der Wiedereintritte von Starlink-Satelliten und monatlicher Durchschnitt des solaren Radioflussindex F10.7 von 2000 bis 2024.
Quelle: arXiv
Wie beeinflusst die Sonnenaktivität Satelliten?
Die Sonnenaktivität, insbesondere geomagnetische Stürme, erwärmt die Erdatmosphäre. Diese Erwärmung erhöht die Dichte der Atmosphäre in großer Höhe und erzeugt eine stärkere Reibung auf die Satelliten.
Diese zusätzliche Reibung verlangsamt die Satelliten und lässt sie auf niedrigere Höhen absinken. Im Laufe der Zeit kann dieses Absinken ihren Wiedereintritt in die Atmosphäre beschleunigen und somit ihre operative Lebensdauer verkürzen.
Satelliten in niedriger Umlaufbahn, wie die von Starlink, sind besonders anfällig für diese Schwankungen. Ihre relativ geringe Höhe setzt sie direkt den Auswirkungen der atmosphärischen Ausdehnung durch die Sonnenaktivität aus.
Was ist der Sonnenzyklus und warum dauert er 11 Jahre?
Der Sonnenzyklus ist eine Periode von etwa 11 Jahren, in der die magnetische Aktivität der Sonne schwankt. Diese Schwankung zeigt sich in Veränderungen der Anzahl der Sonnenflecken und der Intensität von Sonneneruptionen.
Die Dauer des Zyklus hängt mit der inneren Dynamik der Sonne zusammen, wo sich Magnetfelder verdrehen und neu konfigurieren. Dieser Prozess, bekannt als solare Dynamo, ist für die zyklischen Schwankungen der Sonnenaktivität verantwortlich.
Sonnenzyklen haben direkte Auswirkungen auf die Raumumgebung der Erde. Sie beeinflussen die Weltraumwetterbedingungen, was Satelliten, Funkkommunikation und sogar bodengestĂĽtzte Stromnetze betrifft.
Die Erforschung dieser Zyklen ermöglicht eine bessere Vorhersage von Phasen hoher Sonnenaktivität und hilft so, empfindliche Infrastrukturen vor den Auswirkungen von Veränderungen im Weltraum zu schützen.