Starlink

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 waren 110 cm × 70 cm × 70 cm groß und wogen etwa 400 kg. An Bord hatten sie einen Steuerungscomputer, einen Antrieb, Systeme zur Positions- und Lageregulierung sowie Kommunikationssysteme für die Kommunikation der Satelliten untereinander.[10] Sie kommunizierten mit insgesamt sieben Bodenstationen, und zwar immer nur für etwa eine Viertelstunde pro Tag, um den sonstigen Funkverkehr nicht zu stören. Nach Abschluss der Tests wurden beide Satelliten im Oktober 2020 zum Absturz gebracht.[33]

Orbitmanöver der ersten 6×60 Starlink-Satelliten (Nov. 2019 – Apr. 2020)

Eine Vorserie[34] von 60 Satelliten wurde im Mai 2019 gestartet.[35][36] Sie wurden in 440 km Höhe ausgesetzt;[37] von dort bewegten sich 53 der Satelliten mit eigenem Antrieb in ihre Zielumlaufbahn bei 550 km.[38] Drei der 60 Satelliten wurden im Juni 2019 aufgegeben, nachdem der Funkkontakt verloren gegangen war.[39] Alle diese Testsatelliten verglühten mittlerweile beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre, die letzten beiden im Oktober 2022.[33]

Am 3. September 2020 gab SpaceX bekannt, dass zwei der Starlink-Satelliten im Orbit bereits mit Kommunikationslasern („Spacelasers“) bestückt seien und erste Tests erfolgreich waren.[40]

Ende Oktober 2021 beendete Starlink die Beta-Phase und befindet sich seitdem im Produktivbetrieb. SpaceX gab damals an, dass der Ausbau durch die Chipknappheit ausgebremst werde. Im September 2021 produzierte SpaceX nach eigenen Angaben wöchentlich etwa 5000 Endgeräte, und Anfang 2022 wöchentlich bis zu 45 Satelliten.[41][42]

Ende April 2022 befanden sich über 2100 Starlink-Satelliten im Erdorbit, von denen 1715 bereits ihren Einsatzorbit erreicht hatten.[43] Ende November 2022 autorisierte die FCC zunächst weitere 7.500 von knapp 30.000 beantragten Satelliten der zweiten Generation (Version 2).[44]

Frühestens ab dem 4. Quartal 2024 sollen wesentlich größere Starlink-Satelliten der dritten Generation („v3“) mit der vollständig wiederverwendbaren SpaceX-Großrakete Starship gestartet werden.[45]

In Deutschland wurde im November 2020 die Starlink Germany GmbH gegründet. Sie hat ihren Sitz in Frankfurt am Main. Diese soll für den Betrieb des Starlink-Netzes in Deutschland zuständig sein.[53] Deutschland liegt in Breitengraden (47,2…54,9° N), in denen in den USA und Kanada bereits 2020 der Beta-Betrieb von Starlink begann.

SpaceX stellte bei der Bundesnetzagentur (BNetzA) Anträge für die Frequenzzuteilung für Nutzerterminals und drei Gateways. Diesen Anträgen wurde für ein Jahr zur Evaluierung stattgegeben.[54][55] Die Gateways werden demnach im Ka-Band bei 27,5…29,1 GHz (Uplink) und 17,3…18,6 GHz (Downlink) betrieben. Die Nutzerzugänge werden bei 10,95…12,7 GHz (Downlink) und 14,0…14,5 GHz (Uplink) im Ku-Band betrieben. Die maximale Strahlungsleistung der Nutzerterminals im Ku-Band darf 38 dBW betragen. Bei einem Antennengewinn von 34 dBi entspricht dies einer Sendeleistung von etwa 2,5 W.[56]

In Absprache mit den zuständigen Behörden[57] stellte Starlink bei der Flutkatastrophe 2021 mehrere Antennenschüsseln für betroffene Regionen zur Verfügung. Trotz schwerer Schäden an der lokalen Infrastruktur konnte das Projekt eine schnelle, notdürftige Sicherstellung ziviler Kommunikation über das Internet gewährleisten.[57][58]

Ein Hauptkritikpunkt an Systemen wie Starlink ist die mögliche Entstehung und Anhäufung von Weltraumschrott.[59] Die US-amerikanische Aufsichtsbehörde Federal Communications Commission (FCC) will Satellitenbetreiber künftig dazu verpflichten, Satelliten nach Ablauf ihrer Lebensdauer wieder aus dem Orbit zu holen.[60] 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. Auf der Höhe der Starlink-Satelliten genügt bereits die atmosphärische Reibung, um sie nach einem Ausfall der Steuerung innerhalb von fünf Jahren zurück auf die Erde stürzen zu lassen.[61] Durch eine niedrige Aussetzhöhe (der Zielorbit wird mit eigenem Antrieb erst nach Monaten erreicht) verglühen Satelliten, die von Anfang an eine Funktionsstörung aufweisen, besonders schnell. Im Februar 2022 wurden beispielsweise 38 neu gestartete Starlink-Satelliten durch einen Sonnensturm beschädigt und konnten ihre Soll-Position nicht erreichen. Innerhalb von zwei Wochen stürzten sie auf die Erde zurück.[62][63]

Am 3. Dezember 2021 warf die Ständige Vertretung der Volksrepublik China bei den Vereinten Nationen in Wien SpaceX in einer Verbalnote an den Generalsekretär der Vereinten Nationen vor, die Chinesische Raumstation am 1. Juli und 21. Oktober 2021 durch unangekündigte Kursänderungen jeweils eines Starlink-Satelliten in Kollisionsgefahr gebracht und zu Ausweichmanövern gezwungen zu haben.[64][65] Obwohl das Büro für bemannte Raumfahrt die tagesaktuellen Orbitaldaten der Station auf seiner Webseite in englischer Sprache veröffentliche,[66] habe der Satellit Starlink-1095 zwischen dem 16. Mai und 24. Juni 2021 ein unabgesprochenes Deorbit-Manöver durchgeführt und sich im weiteren Verlauf der Bahn der Raumstation genähert. Der Satellit Starlink-2305 habe sich der Bahn der Raumstation im Oktober auf dem Weg zu seinem Betriebsorbit genähert. Aufgrund des Wolf Amendments und der gesamtpolitischen Situation fand keine direkte Kommunikation zwischen SpaceX und der Abteilung für Waffenentwicklung der Zentralen Militärkommission (China), dem Betreiber der Raumstation, statt.[67] Daraufhin erklärte das Außenministerium der Volksrepublik China am 10. Februar 2022, dass China dazu bereit sei, für derartige Fälle ein Kommunikationsprotokoll mit den USA einzurichten. Die USA hingegen sagten, dass das Kollisionsrisiko zu gering war, um zu handeln.[68] SpaceX gibt an, dass China keine geplanten Manöver seiner Raumstation veröffentlicht, SpaceX aber dennoch versucht, Starlink-Satelliten von der Station fernzuhalten.[69]

Starlink über dem Rathaus in Tübingen

Seit 2020 wurden Starlink-Satelliten – vor allem direkt nach der Aussetzung als „Satellite Trains“ – als neuartige helle Himmelserscheinung wahrgenommen. Seit 2022 ist dies aufgrund der geänderten Bauweise seltener geworden.[70]

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.[71] Nachdem Astronomieverbände wie die American Astronomical Society ihre Besorgnis geäußert hatten, begann SpaceX mit der Übermittlung von Bahndaten, damit die Auswirkungen besser untersucht werden können.[72] Beim Start Starlink L2 im Januar 2020 wurde einer der Satelliten (Starlink-1130 „Darksat“) testweise schwarz eingefärbt. Für den Regelbetrieb war diese Abdunklungsmethode jedoch nicht geeignet, da sie das Thermomanagement des Satelliten beeinträchtigte.[73] Beim Start Starlink L7 im Juni 2020 wurden helle Flächen eines der Satelliten (Starlink-1436 „VISOR“) mit Sonnenlicht-Abschirmungen versehen, um eine geringere Helligkeit des Satelliten am Nachthimmel zu erreichen.[74] In der Folge stattete SpaceX mehr als 4500 Starlink-Satelliten mit diesen Abdunklungsschirmen aus. Da diese jedoch die Laserverbindungen zwischen neueren Starlink-Satelliten stören, wurden sie durch dielektrische Spiegel ersetzt, während manche Flächen der Satelliten schwarz eingefärbt sind. Die mit Starlink erprobte Abdunklungstechnik verkauft SpaceX auch an andere Satellitenhersteller.[75]

SpaceX verzichtete auch auf ursprünglich geplante Bahnen der zweiten Ausbaustufe in 1100 bis 1325 km Höhe und platziert bislang alle Satelliten unterhalb von 600 km, was deren Sichtbarkeit in der Dämmerung verkürzt und die Verweildauer defekter Satelliten erheblich reduziert.[76]