2,8 Tage bis zur Katastrophe: Wissenschaftler warnen davor, dass die Erdumlaufbahn plötzlich zusammenbrechen könnte

Eine neue Studie legt nahe, dass moderne Satellitennetzwerke möglicherweise weitaus fragiler sind, als sie scheinen, und dass das Risiko von Kollisionen in der Umlaufbahn stark ansteigt, wenn die Kontrollsysteme gestört werden. Bildnachweis: Shutterstock

Eine neue Studie warnt davor, dass es in nur 2,8 Tagen zu einer katastrophalen Kollision im Orbit kommen könnte, wenn Satellitenbetreiber während einer größeren Störung plötzlich die Kontrolle verlieren.

Ein großer Sonnensturm muss die Satelliten nicht direkt zerschmettern, um eine Krise im Orbit auszulösen. Möglicherweise müssen lediglich die Verfolgungs-, Befehls- und Ausweichmanöver unterbrochen werden, die die heutige überfüllte Satellitenumgebung unter Kontrolle halten.

Dieses Risiko wächst, da sich die niedrige Erdumlaufbahn mit Megakonstellationen und großen Netzwerken von Satelliten füllt, die in schnellen Zyklen gestartet und ersetzt werden. Diese Raumschiffe unterstützen Internetzugang, Kommunikation, Wetterüberwachung, Navigation und andere Dienste. Sie führen jedoch auch zu einer Überlastung einer Orbitalregion, in der sich Objekte mit einer Geschwindigkeit von etwa 17.000 Meilen pro Stunde (27.000 Kilometer pro Stunde) fortbewegen.

Eine neue Arbeit unter der Leitung von Sarah Thiele, die ihre Arbeit als Doktorandin an der University of British Columbia begann und jetzt in Princeton ist, versucht zu messen, wie fragil dieses System geworden ist. Die Studie führt eine Metrik namens „Collision Realization And Significant Harm (CRASH) Clock“ ein, die abschätzt, wie lange es dauern könnte, bis es zu einer schweren Kollision kommt, wenn Satelliten nicht mehr manövrieren könnten oder wenn Bediener die zuverlässige Kenntnis darüber verlieren, wo sich Objekte befinden.

Das Ergebnis ist alarmierend. Anhand von Satellitenkatalogdaten vom Juni 2025 berechneten die Forscher, dass es in etwa 2,8 Tagen zu einer katastrophalen Kollision kommen könnte, wenn die Bediener die Fähigkeit verlieren würden, Befehle für Ausweichmanöver zu senden. Eine breitere Version der CRASH-Uhr, die auf allen Interaktionen zwischen ortsansässigen Objekten im Weltraum basiert, betrug 5,5 Tage. Im Jahr 2018, vor der rasanten Ausbreitung der Megakonstellationen, lag dieser Wert bei 164 Tagen.

Sonnenstürme als systemische Bedrohung

Satelliten in einer erdnahen Umlaufbahn bewegen sich nicht einfach auf festen Bahnen. Sie sind auf die Einhaltung der Position, Aktualisierungen der Ortung und Manöver zur Kollisionsvermeidung angewiesen. EntsprechendSpaceXLaut dem jüngsten in der Studie zitierten halbjährlichen Bericht führten Starlink-Satelliten zwischen dem 1. Dezember 2024 und dem 31. Mai 2025 144.404 Kollisionsvermeidungsmanöver durch. Das entspricht durchschnittlich 41 Manövern pro Satellit und Jahr oder einem Vermeidungsmanöver alle 1,8 Minuten im gesamten Starlink-Netzwerk.

Pfade der Starlink-Satelliten, Stand Februar 2024. Bildnachweis: NASA Scientific Visualization Studio

Während eines großen Sonnensturms kann es schwieriger werden, dieses sorgfältig verwaltete System zu kontrollieren. Sonnenstürme erhitzen die obere Erdatmosphäre und führen zu ihrer Ausdehnung. Das erhöht den Luftwiderstand auf Satelliten, bringt Raumfahrzeuge von den vorhergesagten Bahnen ab, zwingt die Betreiber dazu, Treibstoff zu verwenden, um die Höhe aufrechtzuerhalten, und macht Umlaufbahnvorhersagen weniger zuverlässig.

Der „Gannon Storm“ im Mai 2024 hat gezeigt, wie verheerend dies sein kann. Fast die Hälfte aller aktiven Satelliten in der erdnahen Umlaufbahn manövrierten aufgrund des erhöhten Luftwiderstands. Die Studie stellt fest, dass weit verbreitete Neupositionierungen in Kombination mit unvorhersehbarem Luftwiderstand die Kollisionsbeurteilung während und nach dem Sturm erheblich erschwerten.

Die Gefahr wächst, wenn ein Sturm auch die Navigation, die Kommunikation oder die Bodenkontrolle stört. In diesem Fall ist es möglicherweise schwieriger, Satelliten zu verfolgen, da sie weniger reaktionsfähig sind.

Warum eine Kollision wichtig ist

Das Kessler-Syndrom ist die bekannteste Form dieser Art von Katastrophe, bei der kaskadierende Kollisionen die Umlaufbahn mit Trümmern füllen und es letztendlich extrem schwierig machen, Raumfahrzeuge sicher zu starten oder zu betreiben. Aber es würde Jahre oder Jahrzehnte dauern, bis sich dieses außer Kontrolle geratene Szenario vollständig entfaltet.

Um die viel unmittelbarere Gefahr hervorzuheben, führten die Forscher eine neue Metrik namens Collision Realization and Significant Harm (CRASH) Clock ein, die abschätzt, wie schnell eine größere, Trümmer erzeugende Kollision möglich werden könnte, wenn die aktive Satellitensteuerung und -koordination gestört würde.

Schon ein Aufprall mit hoher Geschwindigkeit kann nachhaltige Folgen haben. Bei einer Kollision zwischen großen Objekten können Tausende von Fragmenten entstehen, die jeweils zu einer weiteren Gefahr werden. Die heutige Trümmerumgebung ist immer noch durch Chinas Antisatellitentest 2007 mit Fengyun 1C und die Kollision zwischen Iridium 33 und Kosmos 2251 im Jahr 2009 geprägt.

Die neue Studie kommt zu dem Schluss, dass die dichtesten Teile der heutigen Satellitennetze jetzt besonders besorgniserregend sind. Die Haupthülle von Starlink, etwa 550 Kilometer (342 Meilen) über der Erde, erreicht eine Dichte, die mehr als eine Größenordnung höher ist als der Spitzenwert der verfolgten Trümmer in der Nähe von 800 Kilometern (497 Meilen).

Eine schrumpfende Fehlerquote

Die Forscher schätzen, dass es im gesamten niedrigen Erdorbit alle 36 Sekunden zu Annäherungsversuchen im Umkreis von 1 Kilometer (0,62 Meilen) kommt. Begegnungen mit mindestens einem Satelliten finden etwa alle 41 Sekunden statt, Begegnungen mit Starlink und einem anderen ortsansässigen Weltraumobjekt hingegen etwa alle 47 Sekunden.

Eine enge Annäherung ist nicht dasselbe wie eine Kollision. Bediener wägen Entfernung, Unsicherheit, Objektgröße und Kollisionswahrscheinlichkeit ab, bevor sie entscheiden, ob ein Satellit bewegt werden soll. Dennoch zeigt die Häufigkeit dieser Begegnungen, wie abhängig die Umlaufbahn von einer schnellen, genauen und koordinierten Steuerung geworden ist.

Große Sonnenstürme sind selten, aber nicht hypothetisch. Der Gannon-Sturm im Mai 2024 war der stärkste geomagnetische Sturm seit Jahrzehnten. Das Carrington-Ereignis im September 1859 war laut der Zeitung mindestens doppelt so heftig und beinhaltete innerhalb weniger Tage zwei starke Stürme.

Wenn heute ein Sturm der Größe Carrington ausbrechen würde, würde er eine Welt treffen, die in den Bereichen Kommunikation, Zeitmessung, Erdbeobachtung, Wettervorhersage, Militäreinsätze, Katastrophenhilfe, Finanzen und Navigation stark auf Satelliten angewiesen ist. Es würde auch eine weitaus überfülltere Orbitalumgebung treffen als noch vor einem Jahrzehnt.

Über das Kollisionsrisiko hinaus tragen Megakonstellationen auch zu Trümmern, Wiedereintrittsgefahren, Störungen der Astronomie und Luftverschmutzung bei.

Die Studie fordert nicht die Abschaffung von Satelliten, weist aber auf eine kritische Schwachstelle hin. Die erdnahe Umlaufbahn ist heute auf eine ständige, präzise Kontrolle angewiesen, und wenn diese Kontrolle unterbrochen wird, könnte das Zeitfenster zur Verhinderung einer größeren Kollision nur wenige Tage betragen.

Referenz: „Ein orbitales Kartenhaus: Häufige enge Konjunktionen von Megakonstellationen“ von Sarah Thiele, Skye R. Heiland, Aaron C. Boley und Samantha M. Lawler, 10. Dezember 2025,arXiv.
DOI: 10.48550/arXiv.2512.09643

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Eine neue Studie legt nahe, dass moderne Satellitennetzwerke möglicherweise weitaus fragiler sind, als sie scheinen, und dass das Risiko von Kollisionen in der Umlaufbahn stark ansteigt, wenn die Kontrollsysteme gestört werden. Bildnachweis: Shutterstock

Eine neue Studie warnt davor, dass es in nur 2,8 Tagen zu einer katastrophalen Kollision im Orbit kommen könnte, wenn Satellitenbetreiber während einer größeren Störung plötzlich die Kontrolle verlieren.

Ein großer Sonnensturm muss die Satelliten nicht direkt zerschmettern, um eine Krise im Orbit auszulösen. Möglicherweise müssen lediglich die Verfolgungs-, Befehls- und Ausweichmanöver unterbrochen werden, die die heutige überfüllte Satellitenumgebung unter Kontrolle halten.

Dieses Risiko wächst, da sich die niedrige Erdumlaufbahn mit Megakonstellationen und großen Netzwerken von Satelliten füllt, die in schnellen Zyklen gestartet und ersetzt werden. Diese Raumschiffe unterstützen Internetzugang, Kommunikation, Wetterüberwachung, Navigation und andere Dienste. Sie führen jedoch auch zu einer Überlastung einer Orbitalregion, in der sich Objekte mit einer Geschwindigkeit von etwa 17.000 Meilen pro Stunde (27.000 Kilometer pro Stunde) fortbewegen.

Eine neue Arbeit unter der Leitung von Sarah Thiele, die ihre Arbeit als Doktorandin an der University of British Columbia begann und jetzt in Princeton ist, versucht zu messen, wie fragil dieses System geworden ist. Die Studie führt eine Metrik namens „Collision Realization And Significant Harm (CRASH) Clock“ ein, die abschätzt, wie lange es dauern könnte, bis es zu einer schweren Kollision kommt, wenn Satelliten nicht mehr manövrieren könnten oder wenn Bediener die zuverlässige Kenntnis darüber verlieren, wo sich Objekte befinden.

Das Ergebnis ist alarmierend. Anhand von Satellitenkatalogdaten vom Juni 2025 berechneten die Forscher, dass es in etwa 2,8 Tagen zu einer katastrophalen Kollision kommen könnte, wenn die Bediener die Fähigkeit verlieren würden, Befehle für Ausweichmanöver zu senden. Eine breitere Version der CRASH-Uhr, die auf allen Interaktionen zwischen ortsansässigen Objekten im Weltraum basiert, betrug 5,5 Tage. Im Jahr 2018, vor der rasanten Ausbreitung der Megakonstellationen, lag dieser Wert bei 164 Tagen.

Sonnenstürme als systemische Bedrohung

Satelliten in einer erdnahen Umlaufbahn bewegen sich nicht einfach auf festen Bahnen. Sie sind auf die Einhaltung der Position, Aktualisierungen der Ortung und Manöver zur Kollisionsvermeidung angewiesen. EntsprechendSpaceXLaut dem jüngsten in der Studie zitierten halbjährlichen Bericht führten Starlink-Satelliten zwischen dem 1. Dezember 2024 und dem 31. Mai 2025 144.404 Kollisionsvermeidungsmanöver durch. Das entspricht durchschnittlich 41 Manövern pro Satellit und Jahr oder einem Vermeidungsmanöver alle 1,8 Minuten im gesamten Starlink-Netzwerk.

Pfade der Starlink-Satelliten, Stand Februar 2024. Bildnachweis: NASA Scientific Visualization Studio

Während eines großen Sonnensturms kann es schwieriger werden, dieses sorgfältig verwaltete System zu kontrollieren. Sonnenstürme erhitzen die obere Erdatmosphäre und führen zu ihrer Ausdehnung. Das erhöht den Luftwiderstand auf Satelliten, bringt Raumfahrzeuge von den vorhergesagten Bahnen ab, zwingt die Betreiber dazu, Treibstoff zu verwenden, um die Höhe aufrechtzuerhalten, und macht Umlaufbahnvorhersagen weniger zuverlässig.

Der „Gannon Storm“ im Mai 2024 hat gezeigt, wie verheerend dies sein kann. Fast die Hälfte aller aktiven Satelliten in der erdnahen Umlaufbahn manövrierten aufgrund des erhöhten Luftwiderstands. Die Studie stellt fest, dass weit verbreitete Neupositionierungen in Kombination mit unvorhersehbarem Luftwiderstand die Kollisionsbeurteilung während und nach dem Sturm erheblich erschwerten.

Die Gefahr wächst, wenn ein Sturm auch die Navigation, die Kommunikation oder die Bodenkontrolle stört. In diesem Fall ist es möglicherweise schwieriger, Satelliten zu verfolgen, da sie weniger reaktionsfähig sind.

Warum eine Kollision wichtig ist

Das Kessler-Syndrom ist die bekannteste Form dieser Art von Katastrophe, bei der kaskadierende Kollisionen die Umlaufbahn mit Trümmern füllen und es letztendlich extrem schwierig machen, Raumfahrzeuge sicher zu starten oder zu betreiben. Aber es würde Jahre oder Jahrzehnte dauern, bis sich dieses außer Kontrolle geratene Szenario vollständig entfaltet.

Um die viel unmittelbarere Gefahr hervorzuheben, führten die Forscher eine neue Metrik namens Collision Realization and Significant Harm (CRASH) Clock ein, die abschätzt, wie schnell eine größere, Trümmer erzeugende Kollision möglich werden könnte, wenn die aktive Satellitensteuerung und -koordination gestört würde.

Schon ein Aufprall mit hoher Geschwindigkeit kann nachhaltige Folgen haben. Bei einer Kollision zwischen großen Objekten können Tausende von Fragmenten entstehen, die jeweils zu einer weiteren Gefahr werden. Die heutige Trümmerumgebung ist immer noch durch Chinas Antisatellitentest 2007 mit Fengyun 1C und die Kollision zwischen Iridium 33 und Kosmos 2251 im Jahr 2009 geprägt.

Die neue Studie kommt zu dem Schluss, dass die dichtesten Teile der heutigen Satellitennetze jetzt besonders besorgniserregend sind. Die Haupthülle von Starlink, etwa 550 Kilometer (342 Meilen) über der Erde, erreicht eine Dichte, die mehr als eine Größenordnung höher ist als der Spitzenwert der verfolgten Trümmer in der Nähe von 800 Kilometern (497 Meilen).

Eine schrumpfende Fehlerquote

Die Forscher schätzen, dass es im gesamten niedrigen Erdorbit alle 36 Sekunden zu Annäherungsversuchen im Umkreis von 1 Kilometer (0,62 Meilen) kommt. Begegnungen mit mindestens einem Satelliten finden etwa alle 41 Sekunden statt, Begegnungen mit Starlink und einem anderen ortsansässigen Weltraumobjekt hingegen etwa alle 47 Sekunden.

Eine enge Annäherung ist nicht dasselbe wie eine Kollision. Bediener wägen Entfernung, Unsicherheit, Objektgröße und Kollisionswahrscheinlichkeit ab, bevor sie entscheiden, ob ein Satellit bewegt werden soll. Dennoch zeigt die Häufigkeit dieser Begegnungen, wie abhängig die Umlaufbahn von einer schnellen, genauen und koordinierten Steuerung geworden ist.

Große Sonnenstürme sind selten, aber nicht hypothetisch. Der Gannon-Sturm im Mai 2024 war der stärkste geomagnetische Sturm seit Jahrzehnten. Das Carrington-Ereignis im September 1859 war laut der Zeitung mindestens doppelt so heftig und beinhaltete innerhalb weniger Tage zwei starke Stürme.

Wenn heute ein Sturm der Größe Carrington ausbrechen würde, würde er eine Welt treffen, die in den Bereichen Kommunikation, Zeitmessung, Erdbeobachtung, Wettervorhersage, Militäreinsätze, Katastrophenhilfe, Finanzen und Navigation stark auf Satelliten angewiesen ist. Es würde auch eine weitaus überfülltere Orbitalumgebung treffen als noch vor einem Jahrzehnt.

Über das Kollisionsrisiko hinaus tragen Megakonstellationen auch zu Trümmern, Wiedereintrittsgefahren, Störungen der Astronomie und Luftverschmutzung bei.

Die Studie fordert nicht die Abschaffung von Satelliten, weist aber auf eine kritische Schwachstelle hin. Die erdnahe Umlaufbahn ist heute auf eine ständige, präzise Kontrolle angewiesen, und wenn diese Kontrolle unterbrochen wird, könnte das Zeitfenster zur Verhinderung einer größeren Kollision nur wenige Tage betragen.

Referenz: „Ein orbitales Kartenhaus: Häufige enge Konjunktionen von Megakonstellationen“ von Sarah Thiele, Skye R. Heiland, Aaron C. Boley und Samantha M. Lawler, 10. Dezember 2025,arXiv.
DOI: 10.48550/arXiv.2512.09643

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