Secular Brightness Trends of Starlink and OneWeb Satellites

Basierend auf 1,6 Millionen von der MMT9-Roboterobservatorium aufgezeichneten Helligkeitsmessungen zwischen 2021 und 2026 zeigt die Studie signifikante Trends, bei denen Starlink-VisorSats um 0,6 Magnituden heller und OneWeb-Satelliten um 0,4 Magnituden dunkler wurden.

Das Wesentliche

🌌 Der nächtliche Himmel im Wandel: Was mit den Satelliten passiert

Stellen Sie sich den Nachthimmel wie ein riesiges, dunkles Theater vor, in dem die Sterne die Hauptdarsteller sind. In den letzten Jahren haben jedoch Tausende von neuen „Schauspielern" – die Satelliten von Starlink und OneWeb – die Bühne betreten. Sie ziehen oft leuchtende Streifen durch das Dunkel, was Astronomen stört und den Blick auf die Natur verschlechtert.

Diese neue Studie von Anthony Mallama untersucht, wie sich das „Licht" dieser Satelliten über fünf Jahre (2021 bis 2026) verändert hat. Es ist, als würde man beobachten, ob diese neuen Schauspieler im Laufe der Zeit ihre Lampen abdunkeln oder aufdrehen.

🔍 Wie wurde gemessen?

Die Forscher haben eine riesige Datenmenge von 1,6 Millionen Helligkeitsmessungen gesammelt. Das „Auge", das das alles gesehen hat, ist das MMT9, ein vollautomatisches Teleskop in Russland. Man kann es sich wie einen sehr schnellen, unermüdlichen Fotografen vorstellen, der 10-mal pro Sekunde über den Himmel fegt und notiert, wie hell die Satelliten sind.

Die Wissenschaftler haben die Daten so aufbereitet, als wären alle Satelliten immer genau gleich weit entfernt (1.000 km), damit der Vergleich fair ist – ähnlich wie wenn man zwei Autos vergleicht, aber sicherstellt, dass beide genau in der gleichen Entfernung stehen.

📈 Die zwei gegensätzlichen Geschichten

Die Studie erzählt zwei sehr unterschiedliche Geschichten über die beiden größten Satelliten-Gruppen:

1. Starlink (SpaceX): Die Lichter werden heller

• Die VisorSats (die frühen Modelle): Diese Satelliten hatten kleine „Sonnenschirme" (Visors), die das Sonnenlicht vom Körper des Satelliten fernhalten sollten, damit sie weniger blenden. Die Studie zeigt jedoch ein überraschendes Phänomen: Diese Schirme haben im Laufe der Zeit ihre Wirkung verloren. Die Satelliten sind im Vergleich zu 2021 um 0,6 Helligkeitsstufen heller geworden.
  • Die Analogie: Stellen Sie sich vor, Sie haben einen neuen Sonnenhut gekauft, der Sie perfekt vor der Sonne schützt. Aber nach ein paar Jahren im Weltraum wird das Material des Hutes durch die UV-Strahlung so porös oder verfärbt, dass er durchlässig wird und Sie plötzlich wieder geblendet werden. Das ist bei den Starlink-VisorSats passiert.
• Die V1.5-Modelle: Diese hatten keine Schirme mehr (weil sie die Laser-Kommunikation störten). Auch sie scheinen etwas heller zu werden, aber dieser Trend ist statistisch nicht so sicher bewiesen wie bei den ersten Modellen.

2. OneWeb: Die Lichter werden dunkler

• Im Gegensatz zu Starlink werden die OneWeb-Satelliten mit der Zeit dunkler. Sie haben sich zwischen 2021 und 2026 um 0,4 Helligkeitsstufen abgedunkelt.
  • Die Analogie: Stellen Sie sich vor, Sie haben eine neue, sehr helle Taschenlampe. Nach fünf Jahren Nutzung ist die Batterie schwächer geworden oder die Linse hat sich leicht abgenutzt, sodass das Licht nicht mehr so strahlend ist wie am ersten Tag.
• Warum wird es dunkler? Die Forscher haben geprüft, ob es einfach nur „Alterung" ist (wie bei einer alten Batterie). Sie verglichen Satelliten, die 2022 starteten, mit denen, die 2024 starteten. Beide waren gleich hell. Das bedeutet: Es liegt nicht daran, dass die Satelliten „alt" werden. Etwas anderes passiert im Weltraum, das sie langsam abdunkelt – vielleicht eine Art unsichtbare Patina, die sich auf der Oberfläche bildet.

🤔 Was bedeutet das für uns?

Die Studie sagt uns zwei wichtige Dinge:

1. Satelliten sind keine statischen Objekte. Sie verändern sich im Laufe der Zeit. Was heute als „dunkler" Satellit gilt, kann in fünf Jahren heller sein (wie bei Starlink) oder umgekehrt.
2. Wir müssen genau hinschauen. Die Ursachen für diese Veränderungen sind noch ein Rätsel. Die Hersteller (SpaceX und Eutelsat) haben keine klaren Antworten darauf geben können.

Das Fazit:
Der Nachthimmel ist dynamisch. Die Satelliten, die wir heute sehen, sind nicht genau dieselben wie vor fünf Jahren. Einige werden heller und stören uns mehr, andere werden dunkler und verschwinden fast wieder im Sternenlicht. Um den Himmel für die Astronomie und für uns Menschen schön zu halten, müssen wir diese Veränderungen genau überwachen – wie einen Arzt, der den Gesundheitszustand eines Patienten über Jahre hinweg verfolgt.

Technische Zusammenfassung

Titel: Langfristige Helligkeitstrends von Starlink- und OneWeb-Satelliten

Autor: Anthony Mallama (IAU-Zentrum zum Schutz des dunklen und ruhigen Himmels)
Datum: 14. April 2026

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1. Problemstellung

Große Satellitenkonstellationen stören zunehmend astronomische Beobachtungen und die ästhetische Wahrnehmung des Nachthimmels. Bisherige Studien zur Helligkeit von Satelliten wurden oft kurz nach dem Start der ersten Satelliten durchgeführt. Es fehlte jedoch an Langzeitdaten, um zu untersuchen, wie sich die Helligkeit dieser Satelliten über mehrere Jahre hinweg bei ihren Betriebsaltituden verändert. Diese Studie adressiert die Notwendigkeit, langfristige Helligkeitstrends (säkulare Trends) der beiden ältesten Konstellationen, Starlink (SpaceX) und OneWeb (Eutelsat), zu quantifizieren.

2. Methodik

Die Studie basiert auf einer massiven Datenmenge von 1,6 Millionen Helligkeitsmessungen (Magnituden), die zwischen 2021 und 2026 aufgezeichnet wurden.

• Beobachtungsstation: Die Daten stammen vom robotischen Observatorium MMT9 in Russland (Koordinaten: 43,65° N, 41,43° O).
• Messparameter:
  • Die Messungen erfolgen in Johnson V-Band-Nähe (Abweichung < 0,1 mag).
  • Die Datenerfassung erfolgt mit einer Frequenz von 10 Hz während der Überflüge.
  • Es wurden nur Spuren (Tracks) ausgewählt, in denen sich die Satelliten auf ihren Betriebshöhen befanden.
• Datenverarbeitung:
  • Für jeden Track wurde die mittlere scheinbare Helligkeit berechnet.
  • Zusätzlich wurden die Helligkeiten unter Anwendung des quadratischen Abstandsgesetzes auf eine standardisierte Distanz von 1.000 km korrigiert, um eine größere Vergleichbarkeit zu gewährleisten.
  • Die Daten wurden in Zeitintervalle von 0,1 Jahren gebündelt (binned).
  • Wichtiger Hinweis: Phasenfunktionskorrekturen wurden bewusst nicht angewendet, um zusätzliche Unsicherheiten zu vermeiden. Der Fokus liegt auf den 1.000-km-Magnituden.
• Statistische Analyse: Lineare Regression (Least Squares Fit) zur Bestimmung der Trendraten und Signifikanzniveaus (Sigma).

3. Wichtige Beiträge und Ergebnisse

Die Studie unterscheidet zwischen verschiedenen Satellitengenerationen und Konstellationen:

A. Starlink-VisorSats (Frühe Generation)

• Datensatz: 317.224 Messungen von 34 Satelliten (858 Überflüge).
• Trend: Signifikante Aufhellung über den Zeitraum 2021–2026.
• Rate: +0,122 Magnituden pro Jahr (d.h. die Helligkeit nimmt zu, der Magnitudenwert wird negativer).
• Signifikanz: 3,1 Sigma.
• Kontext: VisorSats besaßen Sonnenschirme, um die Helligkeit zu reduzieren. Diese wurden bei späteren Modellen (V1.5) entfernt, da sie die Laser-Kommunikation störten.

B. Starlink V1.5

• Datensatz: 236.058 Messungen von 35 Satelliten (640 Überflüge).
• Trend: Leichter Anstieg der Helligkeit zwischen 2022 und 2026.
• Rate: -0,067 Magnituden pro Jahr.
• Signifikanz: Nicht statistisch signifikant (1,3 Sigma).

C. OneWeb-Satelliten

• Datensatz: 1.069.435 Messungen von 35 Satelliten (1.451 Überflüge).
• Trend: Signifikante Abdunklung (Dimming) über den Zeitraum 2021–2026.
• Rate: -0,078 Magnituden pro Jahr (d.h. die Satelliten werden schwächer).
• Signifikanz: 3,9 Sigma (sehr hoch).

D. Ursachenanalyse (Materialalterung vs. andere Faktoren)

Um zu prüfen, ob die Abdunklung bei OneWeb auf Materialalterung oder Weltraumverwitterung zurückzuführen ist, wurden "frühe" Satelliten (Start vor 2022) mit "späteren" Satelliten (Start ab Oktober 2024) verglichen.

• Ergebnis: Die späteren Satelliten zeigten im Zeitraum 2025,25–2026,05 eine durchschnittliche Helligkeit von 7,41 mag, die frühere bei 7,35 mag. Der Unterschied war nicht signifikant.
• Schlussfolgerung: Da neuere Satelliten nicht heller sind als ältere, wird die Abdunklung der OneWeb-Konstellation nicht primär durch Materialalterung verursacht. Die genaue Ursache der Helligkeitsänderungen bleibt unbekannt; Gespräche mit SpaceX und Eutelsat lieferten keine Klärung.

4. Signifikanz und Fazit

• Gegenläufige Trends: Die Studie zeigt, dass Satellitenkonstellationen unterschiedliche, langfristige Helligkeitstrends aufweisen können. Während Starlink-VisorSats signifikant heller wurden, wurden OneWeb-Satelliten signifikant schwächer.
• Notwendigkeit von Langzeitstudien: Kurzfristige Messungen reichen nicht aus, um das tatsächliche Störpotenzial von Satelliten für die Astronomie einzuschätzen. Nur durch mehrjährige Überwachung (wie in dieser Studie mit 1,6 Mio. Datenpunkten) lassen sich robuste Trends identifizieren.
• Bedeutung für die Astronomie: Die Ergebnisse unterstreichen die Komplexität der Satellitenstörung. Da die Helligkeit sich über die Zeit ändern kann (sowohl positiv als auch negativ), müssen Modelle für die Vorhersage von Störungen dynamisch angepasst werden.
• Datenverfügbarkeit: Die Rohdaten sind über die MMT9-Online-Datenbank öffentlich zugänglich, was die Reproduzierbarkeit und weitere Forschung fördert.

Zusammenfassend liefert diese Arbeit den ersten robusten Beleg für signifikante, langfristige Helligkeitsänderungen bei kommerziellen Satellitenkonstellationen und hebt die Dringlichkeit hervor, solche Trends kontinuierlich zu überwachen, um die Auswirkungen auf die bodengestützte Astronomie und den Nachthimmel besser zu verstehen und zu mildern.