Sonnenstürme bringen Satelliten schneller zum Absturz

Spektrum der Wissenschaft

21.6.2025

Wenn die Sonne besonders aktiv ist, treten mehr Satelliten in die Atmosphäre ein. Das haben Forschende anhand von mehr als 500 Satelliten nachgewiesen. Mit dieser Erkenntnis lässt sich der orbitale Widerstand besser berechnen.

Im Februar 2022 traten 40 Starlink-Satelliten kurz nach dem Start unplanmässig wieder in die Erdatmosphäre ein, noch bevor sie ihren Orbit in etwa 550 Kilometern erreicht hatten. Einer der Gründe: Die Satelliten wurden während eines Sonnensturms im Weltall ausgesetzt. Dabei stösst die Sonne besonders viele geladene Teilchen aus. Wechselwirken sie mit dem Erdmagnetfeld, heizt sich die Atmosphäre in Höhen von 80 bis 600 Kilometern lokal auf und verdichtet sich. Satelliten erfahren das als eine erhöhte Widerstandskraft, die auf sie wirkt.

Dieser Zusammenhang wurde bislang für einzelne Satelliten nachgewiesen. Nun haben Forschende der University of Maryland und des NASA Goddard Space Flight Center die Ergebnisse erstmals anhand einer grossen Zahl von Satelliten bestätigt. Dafür haben sie Daten von 523 Satelliten ausgewertet, die zwischen 2020 und 2024 in die Erdatmosphäre eingetreten sind. Die allermeisten davon gehören zur Starlink-Konstellation. Der Untersuchungszeitraum fällt mit dem Sonnenzyklus 25 zusammen, also einer Phase des elfjährigen Zyklus, in der die Sonne besonders viel ionisierende Strahlung von sich gibt.

Die Analyse der Höhen und der Geschwindigkeiten, mit der die Satelliten im Orbit unterwegs waren, liess für die Forschenden nur einen Schluss zu: Hohe geomagnetische Aktivität zwingen die Satelliten schneller zurück in die Atmosphäre. Oder anders ausgedrückt: Die Zeitpunkte der tatsächlichen und der vorhergesagten Wiedereintritte weichen mit zunehmender geomagnetischer Aktivität immer stärker voneinander ab.

Diese Ergebnisse zusammen mit einer Erkenntnis aus dem Mai 2024 sind den Forschenden zufolge von praktischem Nutzen. Während des so genannten Muttertagssturms war die Sonnenaktivität extrem hoch, was fast die Hälfte der 10 000 Raumfahrzeuge im niedrigen Erdorbit – vor allem Starlink-Satelliten – dazu veranlasste, ihre Position zu korrigieren. Es gilt als die grösste Satellitenwanderung in der Geschichte. Künftig könnten solche Ereignisse dazu dienen, Modelle des orbitalen Widerstands in Zeiten von Sonnenstürmen zu verbessern.

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