Warum sieht man Satelliten am Himmel?

Die vom Menschen ins All geschossenen Begleiter wandern wie langsame Sternschnuppen über das Firmament, obwohl es finstere Nacht ist.

Forschungsfrage: Woher nachts das Licht kommt, das Satelliten sichtbar macht.

Meist braucht es eine Weile, bis sich das Auge an das schwache Licht der Sterne gewöhnt hat. Starrt man aber lang genug in den Nachthimmel, und befindet man sich nicht gerade in einer Großstadt mit ausufernder Lichtverschmutzung, kann man meist beobachten, wie sich eines der eben noch für einen Stern gehaltenen Lichter bewegt – für eine Sternschnuppe viel zu langsam, ein Flugzeug würde blinken. Man hat einen der 1957 Satelliten erspäht, die im All um die Erde kreisen. Mit etwas Glück ist das beobachtete Leuchtobjekt sogar heller als die Venus, dann handelt es sich um die internationale Raumstation ISS.

Doch woher stammt das Leuchten, haben die künstlichen Himmelskörper etwa Lampen an Bord, um wie

Flugzeuge auf sich aufmerksam zu machen? „Mir sind keine Satelliten bekannt, die Lichter haben, die auf die Erde gerichtet wären, um beobachtbar zu sein“, sagt der Astrophysiker Werner Weiss von der Universität Wien. „Deren Lichtkegel müsste auch viele Grade ausmachen – wäre er so klein wie beispielsweise bei einer Taschenlampe, dann würde der Satellit an einem gegebenen Beobachtungsort nur kurz aufleuchten und gleich wieder verschwinden.“

Auf die Höhe kommt es an

Eine Beleuchtungsanlage, die derart hell auf die Erde hinunterstrahlt, ohne einen anderen Zweck zu erfüllen, würde sich in der Raumfahrt, in der es auf jedes Gramm ankommt, wohl auch kaum rentieren. Der Grund, dass wir Satelliten sehen können, ist ein anderer, sehr simpler, erklärt Weiss: „Satelliten sind am Nachthimmel sichtbar, weil sie von der Sonne beschienen werden und ihre Außenhaut Licht sehr gut reflektiert.“

Woher aber kommt das Sonnenlicht? Wenn es Nacht wird, befindet man sich schließlich auf der Seite der Erde, die sich von der Sonne wegdreht. Sieht man hinauf, blickt man in ihren Schatten, also dürfte dort eigentlich nichts von der Sonne angestrahlt werden – außer, das Objekt ist weit genug von der Erde entfernt: „Ein Beobachter eines Sonnenuntergangs auf der Spitze des Eiffelturms sieht noch ein winziges Stück Sonne, während für einen Beobachter am SeineUfer die Sonne gerade untergegangen ist“, so Weiss. „Nun fliegen Satelliten nicht etwa 150 Meter über dem Erdboden sondern mehrere 100 Kilometer. Das heißt, für einen Beobachter auf dem Erdboden ist die Sonne schon untergegangen, aber noch lang nicht für den hoch fliegenden Satelliten – dieser reflektiert noch Sonnenlicht.“Satelliten können daher auch nicht die ganze Nacht beobachtet werden, sondern nur in den ersten Stunden nach Sonnenuntergang sowie in den letzten dunklen Stunden vor ihrem Aufgang. Weiss: „Geht die Sonne für einen Satelliten am Erdhorizont ganz unter, dann fliegt der Satellit im Kernschatten, hat daher auch kein Sonnenlicht mehr, um es zu reflektieren – er wird unbeobachtbar.“

Hier spielt die schier unvorstellbare Größe der Sonne eine Rolle: Sie bestrahlt die Erde nicht von einem Punkt aus, sondern von einer Lichtscheibe, die mit einem Durchmesser von über 1,3 Millionen Kilometern mehr als hundert Mal größer ist als der Erddurchmesser. Daher bildet der Schatten, den die Erde wirft, einen Kegel, der immer enger wird, je weiter man von dem Planeten entfernt ist: den sogenannten Kernschatten. [ Privat ]

„Um sie mit freiem Auge zu sehen, müssen Satelliten mindestens zwei Meter groß sein.“Wolfgang Weiss, Universität Wien