Starlink

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Starlink ist ein vom US-Raumfahrtunternehmen SpaceX unter Elon Musk und Gwynne Shotwell geplantes weltumspannendes Netzwerk aus insgesamt 11.927 Satelliten, das einen weltweit verfügbaren Internet-Zugang bieten soll. Derzeit befinden sich 62 Testsatelliten im Erdorbit. Aufgrund regulatorischer Vorgaben muss der Aufbau der Konstellation bis November 2027Vorlage:Zukunft/In 5 Jahren abgeschlossen werden.[1]

Geplante Netzstruktur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Vorgesehen ist, dass in einer ersten Ausbaustufe 1584 Satelliten in 550 Kilometern Höhe, im zweiten Schritt weitere 2825 Exemplare in 1100–1325 Kilometern Höhe und schließlich nochmals 7518 Satelliten in nur 340 Kilometern um die Erde kreisen werden. Vorteil der geringen Höhe sind kurze Signallaufzeiten, bei den beiden niedrigeren Orbits auch eine selbstständige Entfernung des Weltraummülls nach einem Systemausfall. Die Satelliten geben ihre Zuständigkeit für ein Gebiet kontinuierlich an andere Satelliten weiter.[2][3] Untereinander sollen die Satelliten mit Laserlinks vernetzt werden, um Daten ohne Kontakt zu einer Bodenstation austauschen zu können.[4]

Durch das System soll Hochgeschwindigkeitsinternet (mit bis zu 1 GB/s pro Nutzer) zur Verfügung gestellt werden.[5] Die nutzbare Gesamtkapazität des Systems soll bei etwa 1 Terabit/s je 60 Satelliten liegen, was etwa 3300 Gigabyte/s in der ersten Ausbaustufe entspricht. Ab 1000 Satelliten soll es wirtschaftlich profitabel sein.[6]

Satellitentechnik[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Zwei Stapel mit insgesamt 60 Starlink-Satelliten auf einer Falcon‑9-Oberstufe

Die Starlink-Satelliten haben zumindest in der ersten Generation eine ungewöhnliche, extrem flache Bauform. Dadurch können sie beim Start aufeinandergestapelt werden, was im Vergleich mit herkömmlichen Starthalterungen Gewicht und Platz einspart. Die Satelliten verwenden Phased-Array-Antennen und einen Hallantrieb mit Kryptongas, welches preiswerter als das üblicherweise genutzte Xenon ist. Mittels optischer Sensorik und Zugriff auf die Weltraumobjektdatenbank des North American Aerospace Defense Command sollen sie selbständig Weltraummüll ausweichen können. Die Lebensdauer der ersten Satellitengeneration ist mit fünf Jahren geplant; danach sollen sie durch weiterentwickelte Satelliten ersetzt werden.[7][6]

Als Kommunikationsbandbreite der ersten Satellitengeneration gab Elon Musk etwa 33–66 Gigabit pro Sekunde und Satellit an. Wegen geographischer Gegebenheiten ist nur ein Teil davon nutzbar.[6]

Ausbau[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Am 22. Februar 2018 brachte eine Falcon 9 neben dem spanischen Erdbeobachtungssatelliten Paz auch die beiden Starlink-Test-Satelliten Tintin A und Tintin B ins All. Die beiden Satelliten sind 1,1 Meter × 0,7 Meter × 0,7 Meter groß und wiegen 400 Kilogramm. An Bord haben sie einen Steuerungscomputer, einen Antrieb, Systeme zur Positions- und Lageregulierung sowie Kommunikationssysteme für die Kommunikation der Satelliten untereinander.[2] Sie kommunizieren mit insgesamt sieben Bodenstationen, und zwar immer nur für etwa eine Viertelstunde pro Tag, um den sonstigen Funkverkehr nicht zu stören. Der Test sollte etwa 20 Monate laufen.

Eine Vorserie[8] von 60 Satelliten wurde im Mai 2019 gestartet. Bei diesen Prototypen fehlen noch die geplanten Laser-Interlinks.[9] Sie wurden in 440 km Höhe ausgesetzt;[10] von dort bewegten sich 53 der Satelliten mit eigenem Antrieb in ihre Zielumlaufbahn bei 550 km.[11] Drei der 60 Satelliten wurden im Juni 2019 aufgegeben, nachdem der Funkkontakt verloren gegangen war.[12] Der Satellit Nr. 44 geriet Anfang September 2019 in 320 km Höhe auf einen möglichen Kollisionskurs mit dem ESA-Erdbeobachtunssatelliten ADM-Aeolus, woraufhin die ESA ein Ausweichmanöver flog.[13]

Wenn die nötige Infrastruktur am Boden aufgebaut ist und mindestens sechs mal 60 Satelliten erfolgreich gestartet wurden, kann das Starlink-Netz in Minimalbetrieb gehen. Nach aktueller Startplanung würde diese Satellitenanzahl im Frühjahr 2020 erreicht. Für einen Vollbetrieb sind zahlreiche weitere Starts nötig.[14]

Wettbewerb[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Neben SpaceX arbeiten auch OneWeb, Telesat und Amazon (Projekt Kuiper) an großen Kommunikations-Satellitenkonstellationen. OneWeb plant ein Netzwerk aus 600 Satelliten;[15] bei Telesat sind mindestens 292 Satelliten vorgesehen[16] und bei Amazon 3236.[17]

Kritik[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Starlink-Satelliten einige Stunden nach dem Start am 24. Mai 2019 über Pembrokeshire

Hauptkritikpunkt an den Systemen ist die mögliche Entstehung und Anhäufung von Weltraumschrott.[18] Die US-amerikanische Aufsichtsbehörde Federal Communications Commission (FCC) will Satellitenbetreiber künftig dazu verpflichten, Satelliten nach Ablauf ihrer Lebensdauer wieder aus dem Orbit zu holen.[19] Die Starlink-Satelliten sollen über genügend Treibstoffreserven verfügen, um sie am Ende ihrer Nutzungsdauer wieder aus der Umlaufbahn zu entfernen – vorausgesetzt, bis dahin tritt kein technischer Defekt auf. Bei den rund 9000 für niedrige Umlaufbahnen vorgesehenen Satelliten genügt bereits die atmosphärische Reibung, um sie nach einem Ausfall der Steuerung innerhalb von fünf Jahren zurück auf die Erde stürzen zu lassen.[20]

Satelliten in einigen hundert Kilometern Höhe können in den Stunden vor der Morgen- und nach der Abenddämmerung sichtbar sein. Die erste Serie von 60 Starlink-Prototypen erschien in den Tagen nach dem Start überraschend hell am Himmel. Astronomen äußerten daraufhin die Befürchtung, dass große Konstellationen wie Starlink das Bild des Nachthimmels prägen und Beobachtungen mit optischen Teleskopen beeinträchtigen könnten. Außerdem könnten die zur Datenkommunikation eingesetzten Funksignale radioastronomische Beobachtungen stören.[21] Ob und in welchem Ausmaß solche Probleme tatsächlich auftreten werden, ist noch unklar. SpaceX arbeitet mit Astronomieverbänden wie der American Astronomical Society zusammen, um die möglichen Auswirkungen zu minimieren.[22] Unter anderem wird an einer Verringerung der Albedo der Satelliten gearbeitet.[23]

Startliste[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Stand: 10. September 2019

Lfd. Nr. Datum (UTC) Rakete Startplatz Anzahl Satelliten Orbit ca.1 Anmerkungen
Testsatelliten
22. Februar 2018, 14:17 Falcon 9 VAFB SLC-4E 2 ca. 520 × 500 km,
97,5°
Tintin A und Tintin B
Testsatelliten
1 24. Mai 2019, 02:30[24] Falcon 9 CCAFS SLC-40 60 550 km, 53° Prototypen mit eingeschränkter Funktionalität[25][26]
Erste Ausbaustufe (1584 Satelliten)
2 Oktober 2019 (geplant)[27] Falcon 9 Florida 60[14] 550 km, 53°
3 November 2019 (geplant)[27] Falcon 9 Florida 60[14] 550 km, 53°
4 – 2019–2021[28]
1–2 Starts pro Monat[29]
Falcon 9 Florida max. 60 550 km, 53° ab April 2020 mit Sekundärnutzlasten im Rahmen des Smallsat Rideshare Program.

Ab der zweiten Ausbaustufe sollen die Starts mit dem Starship anstatt der Falcon 9 erfolgen.[30]

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1 Höhe und Neigung der Zielumlaufbahn der Satelliten. Ab Flug 1 werden sie in etwas geringerer Höhe ausgesetzt und bewegen sich mit eigenem Antrieb in den Zielorbit.

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. SpaceX’s first batch of Starlink satellites already in Florida for launch debut. In: Teslarati. 30. April 2019, abgerufen am 30. April 2019.
  2. a b Starlink: SpaceX testet Internetsatelliten - Golem.de. (golem.de [abgerufen am 19. Februar 2018]).
  3. Attachment Technical Informatio SAT-MOD-20181108-00083. Federal Communications Commission, 8. November 2018, abgerufen am 10. Februar 2019.
  4. Stephen Clark: SpaceX plans to launch “dozens” of Starlink test satellites this month. In: Spaceflight Now. 7. Mai 2019, abgerufen am 8. Mai 2019.
  5. heise online: SpaceX: FCC genehmigt Pläne für Satelliten-Internet Starlink. Abgerufen am 30. März 2018 (deutsch).
  6. a b c Caleb Hebry: Musk says Starlink “economically viable” with around 1,000 satellites. In: Spacenews. 15. Mai 2019, abgerufen am 16. Mai 2019.
  7. First Starlink mission to be heaviest payload launch by SpaceX to date. Chris Gebhardt, Nasaspaceflight.com, 16. Mai 2019; ergänzende Twitternachricht, ergänzende Twitternachricht.
  8. Spacex: 60 Starlink-Satelliten sind startbereit. In: Golem.de. 12. Mai 2019, abgerufen am 14. Juni 2019: „Allerdings kündigte SpaceX schon zuvor an, dass es sich bei den ersten 75 Satelliten noch um eine Version mit eingeschränkter Funktion handeln soll.“
  9. Kenneth Chang: SpaceX Launches 60 Starlink Internet Satellites Into Orbit. In: nytimes.com. 23. Mai 2019, abgerufen am 18. Juni 2019 (englisch).
  10. Caleb Henry: SpaceX launches 60 Starlink satellites, begins constellation buildout. In: Spacenews. 24. Mai 2019, abgerufen am 24. Mai 2019.
  11. Space-Track.org, abgerufen am 6. September 2019.
  12. Caleb Henry: Contact lost with three Starlink satellites, other 57 healthy. In: Spacenews. 1. Juli 2019, abgerufen am 1. Juli 2019.
  13. Jonathan O’Callaghan: SpaceX Refused To Move A Starlink Satellite At Risk Of Collision With A European Satellite. In: Forbes. 2. September 2019, abgerufen am 2. September 2019.
  14. a b c Twitter-Nachricht von Elon Musk, 12. Mai 2019.
  15. OneWeb scales back baseline constellation by 300 satellites. In: Spacenews. 13. Dezember 2018, abgerufen am 10. Februar 2019.
  16. Telesat says ideal LEO constellation is 292 satellites, but could be 512. In: Spacenews. 11. September 2018, abgerufen am 10. Februar 2019.
  17. heise online: Jetzt auch Amazon: Mit mehr als 3000 Satelliten Internet für fast alle Menschen. Abgerufen am 6. April 2019.
  18. Weltraumschrott: "Der neue Aspekt sind die Megakonstellationen" - Golem.de. (golem.de [abgerufen am 19. Februar 2018]).
  19. Starlink: SpaceX darf über 7000 weitere Satelliten starten. In: WIRED. (wired.de [abgerufen am 1. Dezember 2018]).
  20. SpaceX revises internet satellite launch plan to minimize space debris. In: engadget.com. 11. September 2018, abgerufen am 10. Februar 2019.
  21. SpaceX’s Starlink satellites are clearly visible in the sky—and astronomers aren’t happy. In: MIT Technology Review. 28. Mai 2019, abgerufen am 14. Juni 2019.
  22. Korey Haynes: Global astronomy groups say they’re concerned about SpaceX’s Starlink. In: Astronomy.com. 11. Juni 2019, abgerufen am 13. Juni 2019 (englisch).
  23. Elon Musk: SpaceX's Bright Starlink Satellites Won't Ruin the Night Sky. In: space.com. 28. Mai 2019, abgerufen am 14. Juni 2019.
  24. Chris Gebhardt: Falcon 9 launches first Starlink mission – heaviest payload launch by SpaceX to date. In: Nasaspaceflight.com. 24. Mai 2019, abgerufen am 24. Mai 2019.
  25. Eric Ralph: SpaceX preps second $500M fundraiser as Starlink & Starship make progress. In: Teslarati. 17. April 2019, abgerufen am 18. Juni 2019.
  26. Frank Wunderlich-Pfeiffer: 60 Starlink-Satelliten sind startbereit. In: Golem.de. 12. Mai 2019, abgerufen am 18. Juni 2019.
  27. a b Chris Bergin: SpaceX present to future: From retesting boosters to planning a Starship pad. In: Nasaspaceflight.com. 2. August 2019, abgerufen am 3. August 2019.
  28. Smallsat Rideshare Program. SpaceX, abgerufen am 29. August 2019. SpaceX-Pressemeldung vom 29. August 2019 via Twitter-Nachricht von Chris Bergin, Nasaspaceflight.
  29. Caleb Henry: SpaceX plans 24 Starlink launches next year. In: Spacenews. 10. September 2019, abgerufen am 10. September 2019.
  30. Twitter-Nachricht von Elon Musk, 23. Dezember 2018.