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Atombombe könnte erdnahe Satelliten innerhalb weniger Tage lahmlegen
Kommunikation, Erdbeobachtung und Wettervorhersagen hängen auch von Satelliten in niedrigen Erdumlaufbahnen ab. Eine neue Modellrechnung deutet darauf hin, dass eine einzige Atomexplosion 500 Kilometer über dem Südatlantik binnen einer Woche rund 98 Prozent dieser Satelliten funktionsunfähig machen könnte. Hauptursache wäre ein künstlicher Strahlengürtel im Erdmagnetfeld.
Madison (U.S.A.). Ein großer Teil der satellitengestützten Infrastruktur kreist nur einige Hundert Kilometer über der Erde. Die dichten Satellitengruppen in diesen Bahnen ermöglichen schnelle Datenverbindungen, liefern Erdbeobachtungen und unterstützen zahlreiche weitere Dienste. Was bei einer nuklearen Explosion in dieser Höhe geschähe, hängt aber nicht nur von der unmittelbaren Strahlungswirkung ab.
Eine solche Detonation könnte auch geladene Teilchen freisetzen, die das Erdmagnetfeld über längere Zeit festhält. Satelliten würden diese Regionen auf ihren Umläufen wiederholt durchqueren und dabei Strahlung aufnehmen. Anders als bei einem einzelnen Strahlungsblitz könnte die Belastung deshalb über Tage und Wochen anwachsen.
Forscher der University of Wisconsin–Madison (UW–Madison) um Sébastien Philippe haben die möglichen Folgen nun in einer umfangreichen Modellrechnung untersucht. Als Ausgangspunkt diente ein Katalog von 13.306 aktiven Satelliten in niedrigen Erdumlaufbahnen vom Januar 2026. Das Team simulierte eine Explosion mit der Sprengkraft von einer Megatonne TNT in 500 Kilometern Höhe über dem Südatlantik.
Der gewählte Ort liegt nahe der Südatlantischen Anomalie, einer Region mit vergleichsweise schwachem Erdmagnetfeld. Hier kann eine Detonation laut Modell besonders viele langlebige Strahlungsteilchen auf Magnetfeldbahnen bringen, die von dicht besetzten Satellitenorbits gekreuzt werden. Die Rechnung beschreibt damit ein bewusst ausgewähltes, besonders folgenreiches Szenario und nicht jede denkbare Atomexplosion im All.
Die sofort auftreffende Röntgenstrahlung der Explosion würde im Referenzszenario zunächst etwa 2,9 Prozent der Satelliten außer Betrieb setzen. Weit schwerer wiegt dem Modell zufolge jedoch die nachfolgende Belastung durch Elektronen aus radioaktiven Spaltprodukten. Das Erdmagnetfeld kann diese Elektronen einfangen und einen künstlichen Strahlengürtel erzeugen, den die Satelliten immer wieder passieren.
Unter den zentralen Modellannahmen wären nach einem Tag bereits 25 Prozent der erfassten Satelliten ausgefallen. Nach drei Tagen steigt der berechnete Anteil auf 78 Prozent, nach sieben Tagen auf rund 98 Prozent und nach 15 Tagen auf 99,4 Prozent. Entscheidend ist dabei die über viele Umläufe aufgenommene Strahlendosis und nicht allein die Entfernung zum Explosionsort.
Selbst bei einer verdreifachten angenommenen Strahlungstoleranz verschiebt sich das Ausmaß der Schäden vor allem zeitlich. In dieser Variante versagen nach einer Woche rechnerisch etwa 72 Prozent und innerhalb von 15 Tagen rund 97 Prozent der Satelliten. Eine schwächere Explosion mit 100 Kilotonnen würde die Ausfälle ebenfalls verlangsamen, im untersuchten Referenzfall aber innerhalb eines Jahres noch etwa 99 Prozent erreichen.
Funktionsunfähige Satelliten bleiben zunächst im Orbit, können aber häufig keine Ausweichmanöver mehr ausführen. Deshalb prognostiziert das gekoppelte Modell für die ersten zwei Jahre nach der Detonation insgesamt ungefähr 20 Zusammenstöße zwischen Satelliten, Raketenteilen und Trümmern. Über zehn Jahre wären es etwa 26, gegenüber zwölf in der Vergleichsrechnung ohne Explosion.
Die Kollisionen würden weitere Weltraumtrümmer erzeugen, die ihrerseits funktionsfähige oder neu gestartete Raumfahrzeuge gefährden könnten. Nach einem Jahrzehnt verblieben im Referenzmodell rund 3.900 neue Fragmente mit einer Größe von mindestens zehn Zentimetern im niedrigen Erdorbit. Zwar zieht die Restatmosphäre viele ausgefallene Satelliten nach und nach in tiefere Bahnen, doch das bedeutet keine Wiederherstellung der verlorenen Dienste.