Einem internationalen Forschungsteam ist es gelungen, zwei Satelliten bei ihrem Absturz in die Erdatmosphäre zu beobachten und Daten zu deren Auseinanderbrechen und Verglühen zu sammeln. Zum Team gehören auch drei Ingenieure des Instituts für Raumfahrtsysteme der Uni Stuttgart.
Baugleiche Satelliten sind unterschiedlich abgestürzt
Der erste Satellit stürzte unserer Zeit in der Nacht von Montag auf Dienstag (31. August auf den 1. September 2026) unserer Zeit ab, der zweite in der Nacht darauf (1. September auf den 2. September 2026). Am Absturzort nahe dem Inselkönigreich Tonga in der Südsee war zu dem Zeitpunkt heller Tag. Das erschwerte die visuelle Erfassung der verglühenden Satelliten. Ohnehin ist die Beobachtung solcher Abstürze schwierig, da sich die Objekte sehr schnell bewegen und im Lauf des Absturzes zerfallen.
Die beiden Satelliten waren Teil des Cluster-Experiments der ESA. Zu ihm gehörten insgesamt vier Satelliten, die viele Jahre lang das Erdmagnetfeld untersuchten. Nach Ende ihrer Betriebszeit wurden nun zwei dieser Satelliten gezielt zum Absturz gebracht. Weshalb sich die beiden Satelliten, obwohl sie baugleich sind, beim Absturz unterschiedlich verhalten haben, ist eine der interessanten Fragen, die mit den gesammelten Daten beantwortet werden sollen.
Neben den Stuttgarter Ingenieuren gehören Forschende aus Australien, Frankreich und der Slowakei zum Team. Mit den Messungen soll geklärt werden, was beim Absturz von Satelliten genau geschieht, wie sie zerbrechen und welche Rückstände beim Verglühen in der Erdatmosphäre zurückbleiben.
Stuttgarter Uni simuliert Satelliten-Abstürze im Plasmawindkanal
Noch 2015 wurden nur rund 4.000 Satelliten im All gezählt, heute (Stand September 2026) sind es über 16.000. Allein die Starlink-Konstellation der US-Firma SpaceX besteht aus mehr als 11.000 künstlichen Erdtrabanten, Tendenz steigend. Am Ende seiner Betriebsdauer wird ein Starlink-Satellit in der Regel durch einen gezielten Absturz in die Erdatmosphäre entsorgt - ein auch in anderen Fällen übliches Verfahren um zu verhindern, dass sich Weltraumschrott im All anhäuft.
Am Institut für Raumfahrtsysteme der Universität Stuttgart wird das Verglühen von Satelliten im Labor in einem sogenannten Plasmawindkanal simuliert. Auf Grundlage der Laborversuche entstehen Modelle, mit denen sich berechnen lässt, wie Satelliten von Bauart zu Bauart unterschiedlich zerbrechen. Doch diese Modelle müssen mit realen Beobachtungen abgeglichen werden, um verlässlich zu sein.
Stuttgarter Wissenschaftler beim ESA-Projekt ROSIE
Deshalb nahm ein Teil des Stuttgarter Teams nun am ESA-Projekt ROSIE (Re-entry Observation Setup and International Execution) teil und reiste zu diesem Zweck im Auftrag der Europäischen Weltraumagentur nach Tonga.
Einer der Ingenieure ist Stefan Löhle. Er erklärt, warum die Beobachtungsmission ausgerechnet über der Südsee stattfindet: "In der Südsee werden Satelliten zum Absturz gebracht, weil dort sehr viel Wasser ist. Der sogenannte Point Nemo ist der Punkt im Ozean, der am weitesten von jeder Landmasse entfernt ist."
Point Nemo liegt im Südpazifik. Von diesem Punkt aus sind es in alle Himmelsrichtungen mehr als 2.600 Kilometer bis zum nächsten Festland - ein größtmöglicher Sicherheitsabstand, falls größere Teile beim Absturz nicht verglühen. Die Europäische Weltraumagentur ESA hatte berechnet, dass Anfang September zwei ihrer Satelliten in die Atmosphäre über dem Südpazifik eintreten werden.
Verglühende Satelliten mit Spezialkameras gefilmt
In Sydney übernahm die Gruppe ein Flugzeug, an dessen Fenstern sie insgesamt 30 Spezialkameras montierte, die in der Lage waren, die Spur eines Satelliten in den entscheidenden Sekunden des Wiedereintritts auch bei Tageslicht zu verfolgen.
Entscheidend für den Erfolg der Mission: Die Präzision des Flugs. Damit die an den Flugzeugfenstern fest montierten Kameras im richtigen Moment auf die richtige Stelle am Himmel gerichtet waren, mussten die Piloten den Jet daher sekundengenau an die richtige Position und in die richtige Fluglage steuern.
Denn nur wenn Flugbahn und Blickrichtung exakt stimmen, können verwertbare Daten gesammelt werden: Wann brechen Bauteile? Wann beginnt das Verglühen bestimmter Materialien? Welche chemischen Elemente und Verbindungen lassen sich entlang der Leuchtspur nachweisen? Aus diesen Informationen wollen die Forschenden ableiten, wie sich unterschiedliche Satellitentypen beim Verglühen verhalten.
Was passiert beim Satelliten-Absturz? Sicherheitsrisiken und Folgen
"Die meisten Satelliten müssen innerhalb von spätestens fünf Jahren zum Absturz gebracht werden und dann verglühen sie", sagt Stefan Löhle. "Aber verglühen sie wirklich vollständig oder fallen Bauteile auf den Boden - und wenn ja, welche?" Für die ESA und andere Raumfahrtbehörden sind das zentrale Fragen.
Neben der Sicherheit am Boden interessiert die Forschenden, welche chemischen Verbindungen beim Verglühen entstehen und in der Atmosphäre zurückbleiben. Vor allem die in größerer Menge entstehenden Metalloxide könnten, wenn sie in tiefere Schichten absinken, den Abbau der schützenden Ozonschicht der Erde begünstigen.
