MOFFETT FIELD / LONDON (IT BOLTWISE) – Eine neue Auswertung zu SPHEREx zeigt, dass 73,3% der Aufnahmen zwischen Mai und September von mindestens einer Satellitenspur überlagert wurden. Damit verschärft sich ein Problem, das zwar lange aus dem Alltag bodengebundener Teleskope bekannt ist, nun aber auch im Orbit zu messbaren Verlusten in der wissenschaftlichen Datenqualität führt. Besonders kritisch ist, dass die Artefakte nicht nur punktuell ausfallen, sondern als „Railroad“-Strukturen parallel in die Photometrie eingebrannt werden. Wenn der Ausbau von Satelliten-Konstellationen weiterläuft, erwarten Simulationen sogar eine nahezu vollständige Kontamination künftiger Missionen.
Der klare Himmel war für Astronominnen und Astronomen lange vor allem eine Frage der Atmosphäre – jetzt wird er zunehmend auch durch die Umlaufbahn selbst zum Engpass. Eine neue Preprint-Studie, die am NASA Ames Research Center entstand, liefert dafür harte Zahlen: In den Daten des Infrarot-Weltraumteleskops SPHEREx wurden 73,3% der Aufnahmen aus dem Zeitraum Mai bis September von mindestens einer künstlichen Satellitenspur verunreinigt. Das ist nicht nur ein neues Schlagwort, sondern ein messbarer Qualitätsverlust in der Photometrie. Für eine Mission, die großflächig den Himmel im nahen Infrarot kartieren soll, bedeutet jede Überlagerung eine Störung der wissenschaftlichen Messkette – von der Bildaufnahme bis zur nachgelagerten Auswertung.
Technisch ist der Kern des Problems eng mit der Messarchitektur verknüpft: SPHEREx nutzt einen Spektro-Photometer-Ansatz und verfolgt eine Bildstrategie, die auf lange Belichtungszeiten und eine breite Himmelsabdeckung setzt. Genau diese Kombination erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass während einer Aufnahme ein Objekt aus dem Orbit ins Sichtfeld gelangt. In der Auswertung zeigt sich zudem, dass nicht alle Spuren zufällig auftreten. Vielmehr verdichten sie sich zu einer „X“-artigen Struktur, die die typischen Pfade großer Satelliten-Konstellationen nachzeichnet. Ergänzend berichten die Forschenden von durchschnittlich 2,18 Spuren pro Belichtung. Historisch mag das wie „nur“ ein Analogon zur Lichtverschmutzung wirken – faktisch trifft es aber ein ganz anderes Systemdesign.
Um die Tragweite einzuordnen, hilft ein Blick auf den Abgleich mit anderen Raumobservatorien. Auch wenn SPHEREx mit rund 700 km über der Erdoberfläche operiert und damit oberhalb vieler Störquellen liegt, kommt es offenbar nicht zum gewünschten „Escape“. Als Vergleich dient häufig das langlebige Hubble-Weltraumteleskop: Eine frühere Untersuchung eines Teams um Sandor Kruk zeigte, dass der Anteil durch Satelliten überquerter Hubble-Bilder von 2,8% Anfang der 2000er Jahre auf 5,9% im Jahr 2021 angestiegen ist. Das signalisiert eine nachhaltige Verschlechterung über die Zeit – und damit eine Systematik, die nicht durch einzelne Ausreißer erklärbar ist. Aus Expertensicht wirkt das wie ein kumulatives Risiko: Je mehr Satelliten starten, desto weniger „sauberer Himmel“ bleibt für lange Belichtungen.
SPHEREx versucht zwar, die klassische Detektion von Störeinflüssen über ein automatisiertes „sample up-the-ramp“-Verfahren abzufedern. Dabei wird bei Pixeln mit einem plötzlichen Energieeintrag die Datenerfassung gestoppt, um Sättigung und fehlerhafte Messwerte zu vermeiden – ursprünglich vor allem gedacht für kosmische Strahlung. Der neue Befund liegt darin, dass kommerzielle Satelliten mittlerweile so hell sind, dass sie dieses Schutzverhalten ohne „Hintergrundereignis“ auslösen können. Das Ergebnis sind sogenannte „Railroad“-Artefakte: Der zentrale, blendende Bereich einer Spur wird bereinigt, doch parallel verlaufende Linien bleiben als feste Strukturen im wissenschaftlichen Bild. Diese Artefakte können damit nicht nur einzelne Pixel betreffen, sondern photometrische Information über Bereiche überdecken und für Auswertungen dauerhaft unbrauchbar machen.
Aus Marktsicht zeigt sich hier ein Konflikt zwischen zwei Geschwindigkeiten: der Ausbaugeschwindigkeit der Low-Earth-Orbit-Industrie und der konservativen Planungs- und Testzyklen astronomischer Missionen. Konkurrenzsituationen entstehen dabei nicht nur zwischen einzelnen Betreibern von Konstellationen, sondern strukturell zwischen ihren Betriebsparametern und den Anforderungen wissenschaftlicher Instrumente. Während Satellitenhersteller mit dark coatings oder Sichtblenden arbeiten, wächst die physische Dimension neuerer Systeme teils deutlich. Berichten zufolge sind aktuelle Generationen – etwa aus dem Segment „direct-to-device“ oder neuere Plattformen mit deutlich größerer Infrastruktur – bis zu viermal größer als zuvor. Damit nimmt die Wahrscheinlichkeit optisch dominanter Störsignale zu, und potenzielle Vorteile dunkler Beschichtungen werden relativiert. Branchenexperten beschreiben das Problem daher zunehmend als „SNR- und Planungsfrage“: Sobald das Störsignal häufiger auftritt, steigt der Aufwand zur Datenbereinigung, während die wissenschaftliche Effizienz sinkt.
Auch die regulatorische Seite verstärkt den Zeitdruck. Jüngste FCC-Einreichungen deuten darauf hin, dass bis zu 2 Millionen Satelliten für den Low Earth Orbit genehmigt werden könnten – im Vergleich zu den derzeit grob 20.000 im Orbit. Wenn diese Szenarien realisiert werden, prognostiziert die Studie für SPHEREx eine Kontaminationsrate von praktisch 100%. In diesem Modell wäre jede einzelne Aufnahme betroffen, im Mittel mit 189 Spuren pro Bild. Das wäre nicht nur eine Statistik, sondern ein absehbarer Bruch in Beobachtungsstrategien: Für Missionen, die im Orbital- oder Konstellationsbereich planen, würde der Nutzen von langen Expositionen kollabieren. Gleichzeitig existieren seit Jahren Warnrufe aus der Community, doch es fehlt weiterhin an einer international durchsetzbaren Koordination – etwa über Standards zu Helligkeit, Bahnprofilen oder Schutzfenstern.
Der zukünftige Handlungsbedarf liegt deshalb weniger in einzelnen „Tricks“, sondern in einem Zusammenspiel aus Technik, Betrieb und Governance. Für die KI- und Data-Plattformseite der Astronomie bedeutet das: Datenpipelines müssen künftig stärker als bisher probabilistisch arbeiten, Spuren robuster segmentieren und die verbleibende Photometrie konservativ quantifizieren. Gleichzeitig bleibt die Frage nach dem Risiko für Beobachtungsprogramme bestehen, die auf reproduzierbare Genauigkeit angewiesen sind – von Exoplaneten-Signalen bis zu kosmologischen Messungen. In der Praxis könnten künftige Missionen gezwungen sein, Belichtungsfenster, Scan-Strategien oder sogar Instrumentenspezifikationen neu auszutarieren. Die „nächste Generation“ an Sternkarten darf nicht nur wissenschaftlich ambitioniert sein, sondern braucht auch verlässliche Regeln für den orbitalen Wettbewerb.
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