Die moderne Welt erfordert viele bewegliche Teile, um zu funktionieren. Konnektivität regiert den Tag, und ein großer Teil ihrer Kräfte lauert in der Erdumlaufbahn. Satelliten dienen vielen Zwecken, von der wissenschaftlichen Forschung bis zur Kommunikation. Jährlich werden viele weitere Satelliten gestartet, um die Erde zu umgeben.
Satelliten erfüllen eine lebenswichtige Funktion für die Menschheit und sind integraler Bestandteil des Funktionierens der modernen Gesellschaft. Viele der Bedürfnisse und Herausforderungen, die durch die Anforderungen an die moderne Gesellschaft auferlegt werden, hängen stark von den Funktionen der Satelliten ab, die die Erde umkreisen.
Wie viele Satelliten befinden sich derzeit im Orbit?
Im Januar 2022 befinden sich 8.261 Satelliten im Orbit um die Erde. Dies ist eine erstaunliche Menge an Objekten im Orbit. Der schockierende Teil ist, dass nur etwa die Hälfte von ihnen aktiv ist. Von den Ländern, die Satelliten starten, nehmen die Vereinigten Staaten den Spitzenplatz ein.
Die Nischen des Weltraums beherbergen über 3.000 der Satelliten, die die Vereinigten Staaten gestartet haben. Diese dienen einer Vielzahl von Zwecken, die später behandelt werden. Angesichts des Status des Landes als eines der führenden Unternehmen in der Weltraumforschung ist dies keine Überraschung.
Der größte Konkurrent in Bezug auf Starts ist China, das derzeit 541 Satelliten im Orbit hat. Es gibt nicht so viel internationale Beteiligung, wie man meinen könnte. Länder, die über die Mittel verfügen, Objekte in den Weltraum zu bringen, tun dies.
Wofür werden die Satelliten verwendet?
Satelliten werden für Wettervorhersagen, Fernsehsignale, Internetkommunikation und mehr verwendet.
Über 8.000 Satelliten befinden sich im Weltraum und dienen einer Vielzahl von Zwecken. Der Löwenanteil der Satelliten liegt im kommerziellen Bereich, wo sie als Kommunikations-und Navigationsmittel fungieren.
Kommunikationssatelliten bieten einen Kontaktpunkt, an dem Geräte wie Mobiltelefone, Modems und IoT effektiv funktionieren können. Einige dieser Kommunikationssatelliten liefern auch Fernsehsignale. Sie liefern HD-Videos an eine zu Hause montierte Schüssel mit minimaler Verzögerungszeit.
Jüngere Entwicklungen haben dazu geführt, dass Starlink mehrere Satelliten eingesetzt hat, um Benutzern in abgelegeneren Gebieten drahtloses Breitbandinternet bereitzustellen. Es hat jedoch nicht die gleiche Akzeptanzrate wie die herkömmlicheren Kabel-und DSL-Breitbandverbindungen.
Sie starten andere Satelliten für Navigationszwecke, die eigenständigen Geräten und Mobiltelefonen Echtzeit-GPS-Funktionalität bieten. Auch die Bildgebung ist eine weitere Überlegung. Satelliten können eine Reihe von Hochleistungskameras tragen, um sich die Vereinigten Staaten genauer vorzustellen.
Was treibt das Wachstum der Raumfahrt an?
Aufgrund der Entwicklung von CubeSat gab es einen deutlichen Anstieg der Satellitenstarts. CubeSats gibt es seit 1999, entwickelt an der California Polytechnic State University.
Die NASA hat ein besonderes Interesse an CubeSat, da sie viel kleiner sind als herkömmliche Satelliten. Bei einem einzigen Start können mehrere CubeSats eingesetzt werden, die angesichts der geringeren Stellfläche eine Vielzahl wissenschaftlicher Instrumente tragen.
Das Wachstum der Satellitenstarts wird auch durch Investitionen in anderen Sektoren vorangetrieben. Starlink hat große Fortschritte bei der Bereitstellung eines tragfähigen Internetdienstes für diejenigen in Gebieten gemacht, in denen eine herkömmliche Abdeckung möglicherweise nicht tragfähig ist. Das Wachstum des Dienstes war explosionsartig, und daher wird für die Übertragung spezialisierte Weltraumausrüstung benötigt.
Amazon hat mit seinem Projekt Kuiper in die gleiche Richtung gesteuert. Kuiper soll die gleiche Art von Nische wie Starlink füllen und denjenigen in Gebieten, die nicht abgedeckt sind, kostengünstiges Breitband zur Verfügung stellen. Starlink und Amazon gehören zu den wenigen großen Unternehmen, die in den nächsten Jahren Zehntausende von Satelliten in die Umlaufbahn bringen wollen.
Die Herausforderungen des Weltraums
Trotz der Zunahme startfähiger Geräte im Weltraum gibt es einige Probleme für den aufkeimenden Markt. Sie sind wie folgt:
Weltraummüll, Fremdkörper, Kessler-Syndrom, Satelliten-Störsender.
Weltraummüll
Zwischen Weltraummissionen und Satellitenstarts liegt viel Müll im Orbit. Weltraummüll bezieht sich auf alle künstlichen Objekte, die im Orbit zurückgelassen werden. Das Entfernen des Mülls ist kein einfaches Unterfangen, da es Tausende verlassener Satelliten gibt.
Die Gefahr für die Weltrauminfrastruktur besteht in der Möglichkeit von Kollisionen. Ein fehlgeleiteter verlassener Satellit könnte sehr leicht ein wichtiges Stück Infrastruktur zerstören. Eine mögliche Lösung für Weltraummüll besteht darin, Objekte weiter aus dem Orbit zu schubsen.
Bei 23.000 aufgegebenen Ausrüstungsgegenständen ist dies keine leichte Aufgabe. Eine andere Lösung wäre, die Objekte auf eine zerfallende Umlaufbahn zu lenken, wo sie ungehindert in einem der Ozeane landen könnten.
Während dies vielleicht praktikabler ist als Anstupsen, birgt es dennoch gewisse ökologische Gefahren für den Ozean. Zehntausende von Raumfahrzeugen sind eine ganze Größenordnung größer als gelegentliche Raumfahrzeuge, die aus dem Ozean geborgen werden.
Fremdkörper
Es gibt eine Vielzahl von Objekten im Weltraum, die Chaos anrichten könnten das Netzwerk funktionsfähiger Satelliten im Orbit. Fremdkörper beziehen sich auf Objekte aus dem Weltraum, wie zum Beispiel Asteroiden.
Es ist unmöglich, die Bedingungen von Schurken-Asteroiden oder sogar Elemente wie das Wetter im Weltraum vorherzusagen. Phänomene wie Sonnenwinde oder Fackeln könnten die Funktionalität leicht beeinträchtigen oder die Infrastruktur im Orbit auslöschen.
Bedenken ergeben sich insbesondere angesichts der Entwicklung und des Einsatzes von mehr von Menschenhand geschaffenen Objekten im Weltraum. Eine größere Flächensättigung in der Erdumlaufbahn bietet mehr Möglichkeiten für Ziele und birgt gleichzeitig ernsthafte Risiken für Kommunikations-und Navigationssysteme.
Kessler-Syndrom
Das Kessler-Syndrom wurde 1978 vom NASA-Wissenschaftler Donald J. Kessler vorgeschlagen.
Stellen Sie sich eine Flutwelle aus Müll und Trümmern vor, die über wichtige Infrastruktur fegt, und Sie sind nicht allzu weit vom Kessler-Syndrom entfernt. Das Kessler-Syndrom ist ein Szenario, in dem die Kaskade von Weltraummüll und anderen Trümmern beginnt, Kollisionen im erdnahen Orbit zu verursachen.
Der Begriff wurde 1978 geprägt, als die Sättigung von Satelliten in der Erdumlaufbahn bei weitem nicht so schlimm war wie heute. Es hat in den letzten Jahren aufgrund unserer Abhängigkeit von Satelliten an Bedeutung gewonnen. Ein Strom von Trümmern und Weltraummüll könnte einen großen Teil der Infrastruktur im Orbit effektiv auslöschen.
Der Schaden wäre katastrophal, mit Dingen wie dem James-Webb-Teleskop und der Internationalen Raumstation unter einigen der potenziellen Opfer. Umherirrende Trümmer, die als einzelne Masse wirken, sind ein katastrophales Ereignis, das 2009 vorhergesehen wurde.
Im Februar 2009 kollidierte der russische Satellit Kosmos 2251 mit Iridium 33. Die Kollision führte zu einer Wolke aus 2.000 Trümmerteilen Trümmer, wobei jedes Stück ungefähr die Größe eines Softballs hat. Das Erschreckendste daran ist, dass das Phänomen möglicherweise bereits kurz nach diesem Vorfall begonnen hat. Experten sagen, dass es sich nicht um eine sofortige Entwicklung handelt, sondern um ein allmähliches Wachstum, bis es zu spät ist, um es abzuschwächen.
Satelliten-Störsender
Dies ist eher ein vorübergehendes als ein dauerhaftes Risiko, aber Satelliten-Störsender könnten dazu führen, dass ein Land lahmgelegt wird. Satellitenstörsender sind landgestützte Geräte. Sie sind eine neuere Entwicklung. Diese dienen als Form des Informationskriegs und könnten Kommunikation, Navigation und eine ganze Reihe anderer Datenströme blockieren.
Diese Satelliten-Störsender beschädigen Satelliten nicht von Natur aus, aber sie machen es unmöglich, die zurückgestrahlten Signale zu empfangen. Die russischen Streitkräfte haben 2019 die ersten brauchbaren Modelle von Satellitenstörsendern entwickelt und eingesetzt. Die Vereinigten Staaten haben sich ebenfalls dem Wettrüsten angeschlossen, wobei die Space Force ihren eigenen Störsender entwickelt hat.
Die jüngste Militäraktion russischer Streitkräfte in der Ukraine führte zu einem groß angelegten Einsatz von Störsendern gegen eine moderne Nation. Es wurden strenge Maßnahmen ergriffen, um Dinge zu umgehen, damit das Leben für die allgemeine Bevölkerung normal weitergehen kann, aber es war sehr effektiv, die Kommunikation in der Anfangsphase der Invasion zu stören.