Reflect Orbitals Weltraumspiegel offenbart globale Lücke im Weltraumrecht und bei der Regulierung von Lichtverschmutzung

Die FCC hat faktisch einen kommerziellen Weltraumbetrieb genehmigt, dessen beabsichtigte Wirkung nicht auf die Umlaufbahn beschränkt bleibt. Sobald der Spiegel entfaltet ist, wird das, was am Boden geschieht, Teil des Zwecks des Satelliten. Damit stellt sich eine Frage, auf die die bestehende Weltraumregulierung nie wirklich ausgelegt war: Wer entscheidet, wann ein orbitales Objekt die natürliche Umwelt unter sich verändern darf?

Ein Satellit, der den Nachthimmel verändert

Das Geschäftsmodell von Reflect Orbital beruht auf einem einfachen Problem des Energiemarkts. Solarmodule produzieren keinen Strom mehr, wenn die Sonne untergeht, während die Nachfrage und die Großhandelspreise am Abend hoch bleiben können. Das Unternehmen will Spiegel im Orbit nutzen, um den Zeitraum zu verlängern, in dem Solarparks direktes Sonnenlicht erhalten können.

Es gibt weitere vorgeschlagene Anwendungen, darunter Such- und Rettungseinsätze, abgelegene Baustellen, Bergbau in isolierten oder polaren Regionen und das Ersetzen eines Teils der herkömmlichen Nachtbeleuchtung.

Vorerst bleiben diese Möglichkeiten weitgehend theoretisch. Eärendil-1 ist ein einjähriger Prototyp und kein operationelles Energienetz.

Die längerfristigen Pläne des Unternehmens sind deutlich ehrgeiziger. Reflect Orbital hat eine Konstellation von 4.000 bis 5.000 Satelliten bis 2030 und möglicherweise mehr als 50.000 bis 2035 ins Gespräch gebracht. Ein Netz aus 76 spezialisierten Raumfahrzeugen könne nahezu jeden Ort der Erde mit einer Beleuchtung vergleichbar der eines Vollmonds versorgen, heißt es.

Das Ausmaß dieses Ehrgeizes ist umstritten. Wissenschaftliche Modellrechnungen, die in dem Briefing zitiert werden, deuten darauf hin, dass selbst 20 Prozent der mittäglichen Sonneneinstrahlung an einem Ort am Boden rund 3.000 Satelliten mit deutlich größeren Spiegeln erfordern könnten. Die damit verbundenen Energiekosten könnten zweistellige Millionenbeträge pro Stunde erreichen.

Damit markiert Eärendil-1 eine nützliche Trennlinie. Ein einzelnes experimentelles Raumfahrzeug wirft eine bestimmte Art von Problemen auf. Eine dichte orbitale Konstellation würde eine völlig andere regulatorische Kategorie schaffen.

Das Mandat der FCC ist der heikle Punkt

Der Widerstand gegen die Genehmigung konzentriert sich stark auf diese regulatorische Diskrepanz.

Die Rolle der FCC bei der Satellitenregulierung wurzelt im US Communications Act von 1934 und in der Verwaltung nichtstaatlicher Kommunikationssysteme und Funkfrequenzen. Das Raumfahrzeug von Reflect Orbital wird jedoch für einen physischen Vorgang mit Sonnenlicht genehmigt.

DarkSky International, die American Bird Conservancy, Environment America und Public Employees for Environmental Responsibility haben die FCC aufgefordert, die Genehmigung zu widerrufen oder auszusetzen. Fast 2.000 öffentliche Stellungnahmen gingen gegen das Projekt ein.

Ihr Argument ist nicht einfach, dass der Satellit hell sein könnte.

Sie machen geltend, die FCC habe den Antrag in erster Linie als Telekommunikationsangelegenheit behandelt und keine umfassende Umweltprüfung vorgenommen, wie sie ihrer Ansicht nach für ein Projekt gelten sollte, das orbitale Lichtverschmutzung verursachen kann. Die Gruppen argumentieren zudem, die Nutzung der bestehenden Befugnisse durch die Behörde werde den Umweltauswirkungen der vorgeschlagenen Tätigkeit nicht ausreichend gerecht.

Damit bleibt eine regulatorische Frage über dem Projekt hängen: Wenn die Folgen umweltbezogen sind, das Objekt aber über einen Kommunikationsrahmen genehmigt wird – welche Behörde ist dann für die Bewertung der Umweltfolgen zuständig?

Astronomen sehen ein viel größeres Problem

Die wissenschaftliche Gemeinschaft hat sich darauf konzentriert, was Tausende reflektierende Raumfahrzeuge für optische Beobachtungen bedeuten könnten.

Die American Astronomical Society und die Europäische Südsternwarte haben gewarnt, dass reflektiertes und gestreutes Licht von Spiegeln im Orbit Observatorien stören, Bildsensoren übersteuern und automatisierte Asteroidenverfolgungssysteme erschweren könnte.

Reflect Orbital hat mehrere Schutzmaßnahmen vorgeschlagen. Das Unternehmen erklärt, es werde Schutzzonen um Forschungsobservatorien und geschützte Lebensräume einrichten, Orbitalpositionen vorab veröffentlichen und die Beleuchtung auf kurze Zeiträume beschränken. Die Spiegel könnten zudem bei Nichtnutzung hochkant gestellt werden, um unerwünschte Reflexionen zu verringern.

Diese Maßnahmen mögen einen einzelnen Satelliten leichter handhabbar machen. Sie werden komplizierter, wenn die Zahl der Raumfahrzeuge in die Tausende geht.

Astronomen müssen bereits Objekte berücksichtigen, die den niedrigen Erdorbit durchqueren. Eine große Zahl aktiv reflektierender Satelliten würde eine weitere Variable einführen: nicht nur, wo sich ein Objekt befindet, sondern auch, wohin es in einem bestimmten Moment Sonnenlicht lenkt.

Für die präzise optische Astronomie ist dieser Unterschied entscheidend.

Lichtverschmutzung macht nicht an einer Grenze halt

Das Umweltproblem ist noch weiter gefasst.

Künstliche Nachtbeleuchtung kann den circadianen Rhythmus und das Verhalten nachtaktiver Tiere beeinflussen. Die Organisationen, die die Genehmigung der FCC anfechten, haben Bedenken zu Auswirkungen auf Wildtiere, darunter Vögel und Insekten, sowie zu möglichen Störungen von Wanderungsmustern geäußert.

Ein Reflektor im Orbit schafft eine ungewöhnliche Variante des Problems, weil die Quelle der Beleuchtung außerhalb der Gerichtsbarkeit liegt, in der ihre Wirkungen spürbar sein können.

Der Weltraumvertrag von 1967 erklärt den Weltraum zu einem Bereich, der der Erforschung und Nutzung offensteht, legt aber keine konkreten Betriebsstandards für orbitale Reflexion, Grenzen für künstliche Beleuchtung oder Schutz des natürlichen Nachthimmels fest.

Das war nicht zwangsläufig ein drängendes Versäumnis, als die wichtigsten kommerziellen Nutzungen von Satelliten Kommunikation und Beobachtung waren.

Die Kommerzialisierung von Licht aus dem Orbit verändert die Rechnung.

Eine US-Regulierungsbehörde kann einem amerikanischen Unternehmen Auflagen machen. Sie kann jedoch nicht allein Umweltregeln für jedes Land erlassen, dessen Territorium oder Ökosystem irgendwann von einer großen orbitalen Konstellation betroffen sein könnte.

Hier wird die scheinbar technische Frage einer Satellitengenehmigung zu einer Frage internationaler Governance.

Die Ökonomie ist noch weit von der Vision entfernt

Zudem klafft eine erhebliche kommerzielle Lücke zwischen dem Prototyp und der Infrastruktur, die Reflect Orbital letztlich anstrebt.

Das Unternehmen hat mehr als 28,7 Millionen Dollar privates Kapital eingesammelt, darunter eine 6,5-Millionen-Dollar-Seed-Runde unter Führung von Sequoia Capital und eine 20-Millionen-Dollar-Serie-A unter Führung von Lux Capital unter Beteiligung von Starship Ventures. Die US-Luftwaffe hat separat 1,25 Millionen Dollar über einen AFWERX-Vertrag der Phase II des Small Business Innovation Research-Programms bereitgestellt, um dual-use-Anwendungen zu untersuchen.

Das Verteidigungsinteresse ist im vorgeschlagenen Modell des Unternehmens nachvollziehbar. Ein System, das kontrollierte Beleuchtung an einen abgelegenen Ort liefern kann, könnte Anwendungen für den Katastrophenschutz oder für Einsätze bieten, bei denen herkömmliche Infrastruktur nicht verfügbar ist.

Doch Verteidigungsgelder lösen nicht die grundlegende kommerzielle Kalkulation.

Für Solarparks konkurriert das Angebot mit anderen Wegen, Strom in den Abend zu verlagern – am offensichtlichsten mit Energiespeichern. Das Orbit-Modell vermeidet Batterien beim Solarpark, erfordert aber Raumfahrzeuge, Starts, Orbitsteuerung und eine große Zahl reflektierender Objekte. Das Briefing belegt nicht, dass orbitale Beleuchtung bereits wirtschaftlich mit Batteriespeichern konkurrieren kann.

Diese Unsicherheit ist wichtig. Ein Großteil der Debatte hat bereits auf die Umweltfolgen einer Konstellation vorgegriffen, deren wirtschaftliche Grundlage noch nicht nachgewiesen ist.

New Space bewegt sich in ein anderes regulatorisches Terrain

Die tiefere Bedeutung von Eärendil-1 liegt in der Richtung der Entwicklung.

Kommerzielle Raumfahrtunternehmen konzentrierten sich einst auf Kommunikation und Erdbeobachtung. Der Sektor bewegt sich nun auf Infrastruktur zu, die Energie im Orbit erzeugen, übertragen oder manipulieren kann. Star Catcher entwickelt ein Konzept für die Energieübertragung von Raumfahrzeug zu Raumfahrzeug, während Volta Space Technologies an der Übertragung von Laserenergie zum Mond arbeitet.

Reflect Orbital gehört zum selben breiteren Wandel, auch wenn die Technologie eine andere ist.

Der Weltraum wird zu einem Ort, an dem private Unternehmen Dienstleistungen anbieten wollen, die unmittelbare physische Folgen auf der Erde haben.

Das verändert das Regulierungsproblem. Kollisionsvermeidung und Funkfrequenzstörungen lassen sich mit relativ klaren technischen Parametern belegen. Umweltauswirkungen sind schwerer zuzuordnen, weil sie Ökosysteme, wissenschaftliche Beobachtungen und Bevölkerungen weit entfernt vom Land betreffen können, das die Genehmigung erteilt hat.

Die Geschichte orbitaler Spiegel zeigt zudem, dass die Idee selbst nicht neu ist. Das russische Experiment Znamya 2 entfaltete 1993 einen 20 Meter großen Reflektor von der Raumstation Mir und erzeugte einen etwa 5 km breiten hellen Fleck, der über Europa wanderte. Ein späterer Versuch mit Znamya 2.5 im Jahr 1999 scheiterte, nachdem sich der Spiegel in einer Mir-Antenne verfangen hatte.

Was sich geändert hat, ist die Aussicht, aus einem Experiment ein kommerzielles System zu machen.

Eärendil-1 soll etwa ein Jahr im Orbit verbringen, bevor er zum Absturz gebracht wird. Sollte die Demonstration gelingen, werden die nächsten Anwendungen auf ein Regulierungssystem treffen, das noch weitgehend um Satelliten als Sender, Sensoren und kollisionsfrei zu haltende Objekte herum organisiert ist.

Der Spiegel von Reflect Orbital führt eine weitere Kategorie ein: ein orbitales Objekt, dessen kommerzieller Wert daraus entsteht, dass es verändert, was darunter geschieht.