Hubble kann wegen der Satelliten, die sich um ihn herum tummeln, nicht mehr normal arbeiten.

Zum ersten Mal hat eine Studie die festgestellte und durch Satelliten verursachte Lichtverschmutzung bei den Beobachtungen des amerikanischen Weltraumteleskops quantifiziert. Die verlorene Beobachtungszeit ist beträchtlich und wächst weiter.

In der in Nature Astronomy veröffentlichten Studie warnen die Astronomen vor den Auswirkungen von Satellitenkonstellationen auf die Beobachtungen von Hubble und anderen Weltraumteleskopen in niedrigen Erdumlaufbahnen.

 Die Starlink-Megakonstellation von SpaceX ist ein klares Ziel, da sie bereits mehr als die Hälfte der heute aktiven Satelliten umfasst.

11.000 Freiwillige und „Machine- Learning“

Die Quantifizierung erfolgte im Rahmen einer Bürgerastronomiekampagne mit mehr als 11.000 Freiwilligen, deren ursprüngliches Ziel es war, Asteroiden zu entdecken, indem sie Hubble-Bilder in europäischen Archiven durchsuchten. Sie durchforsteten die Bilder, die von zwei Instrumenten zwischen 2002 und 2021 aufgenommen wurden.

Das Team setzte auch auf maschinelles Lernen (Machine Learning), wobei der Algorithmus aus Googles Bilderkennungsalgorithmus stammt. Sie waren in der Lage, zwischen Asteroidenspuren, die kurz und aufgrund des durch die Bewegung des HST verursachten Parallaxeneffekts leicht gekrümmt sind, und Satellitenspuren zu unterscheiden, die in gerader Linie durch das gesamte Sichtfeld der Instrumente verlaufen.

© Sandor Kruk et al., Nasa, Esa -Oben (a), Beispiele für Satellitenschweife, die von Hubble beobachtet wurden. Unten (b): Kondensstreifen, die nicht perfekt entfernt wurden. Es gibt zwar Werkzeuge, um Satellitenschweife loszuwerden, aber sie sind nicht effektiv genug.

Deutliche Zunahme mit der Zeit

Die Lichtverschmutzung durch Satelliten ist zwar nicht neu, aber ihre Zunahme im Laufe der Zeit bereitet den Astronomen Sorgen. Im Durchschnitt werden 2,7 Prozent der Hubble-Bilder von einem Satellitenschweif durchzogen. Der Durchschnitt schwankt je nach Größe des Sichtfeldes der Instrumente und je nach Wellenlänge. Satelliten reflektieren im UV-Bereich viel weniger Licht als im sichtbaren oder nahen Infrarotbereich. Die Berechnung des Mittelwerts beruht auf einer Belichtungszeit von 11 Minuten, die Wahrscheinlichkeit einer Verschmutzung steigt logischerweise mit einer längeren Belichtungszeit.

Der Trend geht in Richtung einer weiteren Verschärfung dieser für die Wissenschaftler bereits schmerzhaften Situation. Aufgrund der atmosphärischen Ausbaggerung nimmt die Höhe von Hubble von 547 Kilometern im Jahr 1990 auf heute 538 Kilometer ab. Die meisten Kommunikationssatelliten in der erdnahen Umlaufbahn befinden sich in einer Höhe von 550 Kilometern (Typ Starlink), 620 oder sogar 700 Kilometern. Vor allem aber wird ihre Zahl drastisch steigen. Einige Szenarien gehen von 100.000 Satelliten in der erdnahen Umlaufbahn bis in die 2030er Jahre aus. Während SpaceX eine Vereinbarung mit den amerikanischen Astronomen der NSF getroffen hat, gibt es keine Informationen über Hubble.

© Sandor Kruk et al., Nasa, Esa -Oben (a): Entwicklung des Anteils der Beobachtungszeit der Instrumente ACS/WFC (blau) und WFC3/UVIS (gelb), die durch Satellitenschweife verschmutzt sind. Das zweite Instrument ist weniger verschmutzt, da die Satelliten weniger UV-Licht zurückwerfen. Unten (b) sieht man, dass der Anteil der verunreinigten Zeit je nach verwendetem Filter unterschiedlich ist.

Redaktion: Futura, verfasst von Daniel Chrétien.

Titelbild: © dottedyeti, Adobe Stock-Hubble gehört zu den Weltraumteleskopen, die sich in einer niedrigen Umlaufbahn befinden. Selbst wenn es von der Luftverschmutzung befreit ist, kann es nicht gegen die Verschmutzung durch Satelliten ankämpfen. 

2.Abbildung: © Sandor Kruk et al., Nasa, Esa 

3.Abbildung: © Sandor Kruk et al., Nasa, Esa