Satelliten - Spione im All

Über unseren Köpfen kreisen Satelliten auf unterschiedlichen Bahnen. Man kann sich den Erdorbit wie eine Arena vorstellen. In der erdnahen Umlaufbahn von 200 bis 800 Kilometern Höhe fliegen Beobachtungssatelliten, Internetsatelliten, Wettersatelliten und die Internationale Raumstation ISS. Auf dem mittleren Orbit befinden sich Navigationssatelliten. Sie leiten Autos, Schiffe und Flugzeuge. Ganz außen, auf der geostationären Bahn in 36.000 Kilometer Höhe, sind TV-Satelliten, Wettersatelliten und andere Kommunikationssatelliten positioniert. Satelliten auf dieser Umlaufbahn brauchen 24 Stunden für eine Erdumrundung. Genau so lange, wie die Erde braucht, um sich einmal um die eigene Achse zu drehen. Für die anderen Umlaufbahnen gilt: Je näher ein Satellit der Erde ist, desto schneller bewegt er sich um sie. Können wir über solche erdnahen Satelliten rund um die Uhr beobachtet und fotografiert werden? Tatsächlich dürfen kommerzielle Anbieter nur Bilder veröffentlichen, auf denen Personen nicht erkennbar sind. Die Auflösung muss schlechter als 25 Zentimeter pro Pixel sein. Man sieht beispielsweise zwei Menschen in ein Auto steigen, mehr nicht.
Auch eine lückenlose Verfolgung ist (noch) nicht möglich. Ein Satellit in 450 Kilometern Höhe ist viel zu schnell, um eine Stelle länger beobachten zu können. Für Geheimdienste allerdings sind die technischen Möglichkeiten damit nicht ausgeschöpft. Sie können auf verschiedene Satelliten gleichzeitig zugreifen. Und die Aufnahmen ihrer Spionagesatelliten unterliegen keinen Beschränkungen – sie liefern hochauflösende Fotos aus dem Orbit. Wie gut diese Bilder sind? Darüber schweigen sich die Nachrichtendienste aus. 

Im Krieg in der Ukraine spielen Aufklärungs- und Spionagesatelliten eine wichtige Rolle. Satellitenbilder ermöglichen es, das Geschehen besser einzuordnen, und sie können zur Klärung von Kriegsverbrechen dienen. Auch helfen sie, nukleare Bedrohungen, wie in Tschernobyl und Saporischschja, zu erkennen. Satellitentechnik hat zudem eine militärische Seite: Drohnen und Präzisionswaffen finden mithilfe von Radar- und Navigationssatelliten ihre Ziele. Kein Wunder, dass Satelliten längst selbst zum Angriffsziel geworden sind. Bald könnte der Krieg auch im Weltall ausgetragen werden, denn mehrere Länder besitzen bereits Waffen, mit denen die Satelliten des Gegners gestört oder sogar abgeschossen werden können.

24. Februar 2022 gegen fünf Uhr morgens. Die Signalübertragung mehrerer Satelliten ist plötzlich gestört. Hacker haben die Kontrolle über mehrere Internetmodems in der Ukraine übernommen. Sie sind Teil des satellitengestützten Viasat-Netzwerks, das in ganz Europa Kunden mit Breitbandinternet versorgt. Die Hacker schleusen ein Löschprogramm ein, das sich rasant im Netzwerk verbreitet. Innerhalb der nächsten Stunden fallen Zehntausende Modems aus. Es gelangen keine Signale mehr zu den Viasat-Satelliten. In Deutschland werden fast 6.000 Windkraftanlagen über das Viasat-Netzwerk ferngesteuert. Sie sind jetzt nicht mehr erreichbar. Ein Kollateralschaden der Cyberattacke. Denn das eigentliche Ziel war offenbar die Ukraine. Auch das ukrainische Militär nutzt Kommunikationssysteme, die an das Viasat-Netzwerk angeschlossen sind. Die Nachrichtenübertragung lag für mehrere Stunden brach. Deshalb wird der russische Geheimdienst hinter dem Hack vermutet. Eine Attacke wie diese trifft moderne Gesellschaften empfindlich – nicht nur zu Kriegszeiten. Unsere komplexe und hochtechnisierte Welt ist von den Diensten aus dem All abhängig. Werden Satelliten gezielt zerstört, kann das Auswirkungen auf wichtige Bereiche unseres Lebens haben: beispielsweise die Stromversorgung, die Kommunikation und Navigation könnten ausfallen, die weltweite Transportlogistik versagen. Die Nahrungsmittelversorgung wäre gefährdet und auch Wirtschafts- und Finanzsysteme könnten innerhalb weniger Augenblicke zusammenbrechen. Unsere moderne Welt käme zum Stillstand.

Je mehr Satelliten im Orbit kreisen, desto größer wird die Gefahr von Kollisionen. Zudem ziehen nicht nur aktive Satelliten ihre Bahnen, sondern auch viel Schrott, wie inaktive Satelliten. Die Schweizer Firma Clearspace entwickelt im Auftrag der ESA Methoden zur Bergung von Weltraumschrott. Das Problem: Die Wrackteile im All „taumeln“ und das Andocken an diese Objekte ist schwer. Ein Forscherteam der Technischen Universität Braunschweig verfolgt deshalb einen neuen Ansatz – inspiriert von den Füßen des Geckos. Die Unterseite der Füße hat eine feine Härchenstruktur, die den Gecko sogar an senkrechten Flächen haften lässt. Die Forschenden entwickelten nach diesem Vorbild eine Haftfolie, die das Andocken und Haften eines Chasers an einen ausgedienten Satelliten erleichtert und der Satellit so entsorgt werden kann.

Satelliten liefern uns aber auch wichtige Daten zum Klimawandel. Am 1. April 2022 wurde ein neuer Hyperspektralsatellit namens EnMAP in den erdnahen Orbit geschossen. Er liefert beispielsweise entscheidende Daten für die Landwirtschaft. Diese Daten ermöglichen eine Erdbeobachtung völlig neuer Dimension, denn sie erspähen feinste Veränderungen in der Vegetation. Sie helfen, den Zustand von Erntepflanzen zu bestimmen: Wo fehlt Wasser? Wo wachsen Pflanzen zu langsam?
Alle vier Tage misst EnMAP dieselbe Stelle und liefert neue Daten. Deren Auswertungen sollen in Zukunft für alle frei zugänglich sein. Landwirte können dann genau erkennen, wann sie ihre Äcker düngen oder bewässern müssen. So können sie nachhaltiger und ressourcenschonender arbeiten. Solche Spione im Weltraum nutzen uns allen.

Bildquelle: DLR