Da die Menschheit zunehmend auf Satelliten für Internet, Navigation und sogar Verteidigung angewiesen ist, zeichnet sich eine neue Sorge ab: Treibhausgasemissionen könnten diese Satelliten anfälliger für Sonnenstürme machen. – Foto: KI
Wissenschaftler haben festgestellt, dass der steigende CO₂-Gehalt in der oberen Atmosphäre die Luft dünner macht. Gleichzeitig führen Sonnenstürme, bei denen geladene Teilchen der Sonne mit der Atmosphäre kollidieren, zu einer höheren Luftdichte. Diese rasche und drastische Dichteänderung könnte erhebliche Probleme für Satelliten verursachen.
Geomagnetische Stürme sind Störungen des Erdmagnetfelds, die durch Sonnenaktivität verursacht werden. Starke Stürme können die Dichte der oberen Atmosphäre erhöhen, wodurch es Satelliten erschwert wird, ihre Umlaufbahn und Geschwindigkeit beizubehalten. Geraten sie aus dem Gleichgewicht, können sie allmählich an Höhe verlieren, was ihre Betriebsdauer verkürzt.
Simulationen auf dem Supercomputer des US-amerikanischen National Center for Atmospheric Research (NCAR) zeigen Folgendes: Bis zum Ende des 21. Jahrhunderts könnte die Dichte der oberen Atmosphäre um 20–50 % abnehmen. Bei einem starken magnetischen Sturm wird der Dichteanstieg deutlich größer ausfallen als heute – von einer Verdopplung bis hin zu einer Verdreifachung.
„Für die Satellitenindustrie ist dies ein besonders wichtiges Thema. Satellitenkonstruktionen müssen zukünftige atmosphärische Bedingungen berücksichtigen und dürfen sich nicht nur auf historische Daten stützen“, erklärte der Forscher Nicholas Pedatella.
Eine dünnere Atmosphäre bedeutet, dass Satelliten weniger Luftwiderstand erfahren, stabilere Umlaufbahnen haben und eine längere Lebensdauer erreichen können.
Es entsteht jedoch ein Paradoxon: Genau diese „Lebensdauerverlängerung“ führt dazu, dass Weltraumschrott, einschließlich ausrangierter Satelliten und kleiner Fragmente, länger in der niedrigen Erdumlaufbahn verweilt.
Während eines magnetischen Sturms kann ein kurzzeitiger Anstieg der atmosphärischen Dichte dazu führen, dass Satelliten und Trümmerteile schneller abstürzen, wodurch das Risiko einer Kettenreaktion von Kollisionen steigt.
Ein kleines Trümmerteil, das einen aktiven Satelliten trifft, kann Tausende neuer Teile erzeugen und so einen Dominoeffekt in der gesamten Umlaufbahn auslösen.
Die Studie nahm den Sturm vom Mai 2024 als typisches Beispiel. Zu dieser Zeit erzeugten viele aufeinanderfolgende koronale Massenauswürfe (CMEs) der Sonne ein ungewöhnliches Polarlichtphänomen in vielen Gebieten niedriger Breitengrade, das nur selten zu sehen ist.
Trotz ihrer spektakulären Schönheit wurden einige Satelliten gestört oder sind sogar vom Ausfall bedroht. Simulationen desselben Szenarios für die Jahre 2040, 2061 und 2084 ergaben, dass der Klimawandel die Auswirkungen magnetischer Stürme auf die Atmosphäre verstärken und zu plötzlichen Dichteänderungen führen würde, die deutlich stärker ausfallen als heute.
„In 30 Jahren könnte ein Sturm ähnlicher Stärke wie heute völlig andere atmosphärische Reaktionen hervorrufen“, betonte Pedatella. Das bedeutet, dass sich die Satellitenindustrie bei der Entwicklung nicht auf historische Daten stützen kann, sondern gezwungen ist, ihre Berechnungen an die sich verändernde Erde unter dem Einfluss von Klima und Weltraum anzupassen.
Quelle: https://tuoitre.vn/o-nhiem-khong-khi-lam-gps-vien-thong-de-te-liet-trong-bao-mat-troi-20250816084257144.htm
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