Nanosatelliten: Die Zukunft der Erdüberwachung

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  Quantumrun-Vorausschau
• 4. Mai 2022

Zusammenfassung der Einblicke

Der Aufstieg von Nanosatelliten, kleinen, aber leistungsstarken Geräten, die in erdnahen Umlaufbahnen betrieben werden, verändert die Raumfahrtindustrie, indem sie die Erforschung und Dienstleistungen im Weltraum zugänglicher und erschwinglicher macht. Dieser Trend hat es kleineren Ländern und Unternehmen ermöglicht, in Raumfahrtprogramme zu investieren, neue Dienste bereitzustellen und die weltweite Konnektivität, insbesondere in den Entwicklungsländern, zu fördern. Es zeichnen sich jedoch Herausforderungen wie eine geringe Überlastung der Umlaufbahn, mögliche Kollisionen und die Notwendigkeit neuer Vorschriften und nachhaltiger Praktiken ab, die ein sorgfältiges Management und Überlegungen für die Zukunft erfordern.

Kontext Nanosatelliten

Ein Nanosatellit ist ein Satellit, der zwischen einem und zehn Kilogramm wiegt und über ähnliche Fähigkeiten wie normale Satelliten verfügt. Diese kleineren Satelliten werden oft für spezifische Aufgaben wie Erdbeobachtung, Telekommunikation und Meteorologie eingesetzt. Sie unternehmen jedoch selten interstellare Missionen. Dementsprechend operieren Nanosatelliten typischerweise in erdnahen Umlaufbahnen in Höhen von 10 bis 400 Kilometern.

Laut AZO Nano wird die Fähigkeit von Nanosatelliten, den Planeten zu beeinflussen, nicht durch ihre Größe eingeschränkt, was tatsächlich eine Stärke sein kann, wenn sie in einer Satellitenkonstellation (dh großen Gruppen von Satelliten, die als Netzwerk zusammenarbeiten) eingesetzt wird. Ähnlich wie die PlanetScope-Konstellation können Nanosatellitenkonstellationen Informationen für die Datenanalyse liefern. Darüber hinaus bieten sie ihren Eigentümern und Kunden hochauflösende Fotos und Informationen zur Untersuchung natürlicher und künstlicher Vermögenswerte auf Landmassen, Binnenwasserwegen und Ozeanen.

Der zunehmende Einsatz von Nanosatelliten hat zur Demokratisierung der Raum- und Raumfahrtindustrie beigetragen. Nanosatelliten, die einst den am stärksten industrialisierten Ländern der Welt oder multinationalen Unternehmen vorbehalten waren, können von kleineren Organisationen und Unternehmen eingesetzt werden, um ihre Geschäfte zu unterstützen und der Öffentlichkeit strategisch neue Dienste anzubieten. Diese Dienstleistungen umfassen Internetzugang überall auf der Welt, Wetter- und Verschmutzungsüberwachung, Such- und Rettungs- und Überwachungsdienste sowie Geo-Intelligence für die Versicherungsbranche, um Policen zu erstellen und Kundenansprüche zu bewerten. 

Störende Wirkung

Aufgrund ihrer geringen Größe bieten Nanosatelliten erhebliche Vorteile, wie z. B. eine einfachere Projektfinanzierung, ein geringes Versicherungsrisiko und erheblich reduzierte Start- und Herstellungskosten. Beispielsweise kann der Kostenunterschied zwischen dem Start eines herkömmlichen Satelliten und eines Nanosatelliten Hunderte Millionen Dollar betragen. Diese finanzielle Effizienz ermöglicht häufigere und vielfältigere Missionen, ermöglicht es Regierungen, Abläufe und Kostenbasis zu optimieren und ermöglicht sogar privaten Unternehmen den Einstieg in die Raumfahrtindustrie.

Allerdings ist der verstärkte Einsatz von Nanosatelliten nicht ohne Herausforderungen. Die wachsende Zahl der von verschiedenen Unternehmen geplanten Starts führt zu einer Überlastung der Umgebung mit niedriger Umlaufbahn. Kollisionen zwischen Satelliten werden zu einem echten Problem, stellen Risiken für bemannte Missionen dar und führen zu einer Zunahme von Weltraummüll. Diese Trümmer können andere Satelliten und Systeme, die die Erde umkreisen, beschädigen und so ein komplexes Problem schaffen, das gelöst werden muss. Regierungen und Raumfahrtbehörden müssen möglicherweise neue Vorschriften und Technologien entwickeln, um diese Risiken zu verfolgen und zu mindern.

Zusätzlich zu den finanziellen und betrieblichen Vorteilen bietet der Einsatz von Nanosatelliten das Potenzial, unser Verständnis von Wettermustern zu verbessern. Durch die erhöhte Genauigkeit bei der Wetterverfolgung können sie sowohl für private Unternehmen als auch für die Öffentlichkeit als Frühwarnsystem fungieren. Dies könnte zu einer besseren Vorbereitung auf Naturkatastrophen, einer effizienteren landwirtschaftlichen Planung und sogar zur Beeinflussung des Energiemanagements führen. Die Einsparungen durch die geringeren Kosten von Nanosatelliten könnten für andere wichtige Zwecke wie Umweltschutz oder Bildung eingesetzt werden.

Auswirkungen von Nanosatelliten

Weitere Auswirkungen von Nanosatelliten könnten sein:

• Dadurch können sich kleinere Länder und Unternehmen Investitionen in Raumfahrtprogramme leisten, was zur Bereitstellung neuer öffentlicher und privater Dienstleistungen wie verbesserter Kommunikation, Katastrophenmanagement und wissenschaftlicher Forschung führt.
• Der Beginn einer neuen Ära der weltweiten Konnektivität, die zu bedeutenden internetbasierten Handelsmöglichkeiten in den Entwicklungsländern führt, wodurch die digitale Kluft überbrückt und das Wirtschaftswachstum gefördert wird.
• Eine Reduzierung der Kosten für die Wetterüberwachung und -vorhersage führt zu genaueren und aktuelleren Informationen, die verschiedenen Sektoren wie Landwirtschaft, Transport und Notfallmaßnahmen zugute kommen können.
• Die Demokratisierung der Weltraumforschung und -forschung führt zu einer verstärkten Zusammenarbeit und einem Wissensaustausch zwischen Nationen, Bildungseinrichtungen und privaten Einrichtungen.
• Internationale Raumfahrtorganisationen erarbeiten neue Vorschriften, die den Betrieb von Weltraumanlagen in niedrigen Umlaufbahnen überwachen und die Anzahl der Geräte vorschreiben, die ein Unternehmen oder Land in einem bestimmten Zeitraum starten kann, was zu potenziellen Einschränkungen und Bürokratie bei der Weltraumforschung führt.
• Eine Zunahme von Staus in niedrigen Umlaufbahnen und Weltraummüll, was zu potenziellen Kollisionen und Gefahren führt, die möglicherweise erhebliche Investitionen in Tracking- und Schadensbegrenzungstechnologien erfordern.
• Möglicher Missbrauch von Nanosatelliten zur unbefugten Überwachung oder Spionage, was zu Datenschutzbedenken und internationalen Spannungen führt.
• Eine Verlagerung des Arbeitsmarktes hin zu spezialisierten Fähigkeiten in der Nanosatellitentechnologie und -regulierung.
• Die potenziellen Umweltauswirkungen der zunehmenden Satellitenproduktion und -starts führen zu einem Bedarf an nachhaltigen Materialien und Praktiken bei der Herstellung und Entsorgung.
• Das Aufkommen neuer Geschäftsmodelle, die sich auf kleine, kostengünstige Weltraummissionen konzentrieren, führt zu mehr Wettbewerb und möglicherweise zu Störungen traditioneller Akteure der Raumfahrtindustrie.

Fragen zu berücksichtigen

• Welche Schritte sollten Regierungen unternehmen, um mit dem wachsenden Problem des Weltraumschrotts fertig zu werden?
• Wie können Nanosatelliten die globale Telekommunikationsbranche verändern?