Vantablack-Beschichtung soll Satellitenlichtverschmutzung reduzieren
Eine neue Studie zeigt, dass die Beschichtung Vantablack 310 die Helligkeit von Satelliten deutlich senken könnte. Forscher der University of Surrey haben die optischen Eigenschaften getestet.
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Die zunehmende Zahl von Satelliten im niedrigen Erdorbit stört astronomische Beobachtungen erheblich. Schätzungen zufolge könnten bis 2030 bis zu 60.000 künstliche Satelliten die Erde umkreisen, deren Sonnenlichtreflexionen Teleskope wie das Vera C. Rubin Observatory beeinträchtigen. Ein Team um Astha Chaturvedi und Dr. Noelia Noël von der University of Surrey hat gemeinsam mit dem Spin-off Surrey NanoSystems die Eignung der Beschichtung Vantablack 310 für Satelliten untersucht.
Die Beschichtung basiert auf Polysiloxan und weist unter dem Rasterelektronenmikroskop eine korallenartige Nanostruktur mit vielen Hohlräumen auf, die Licht diffus streut und fast vollständig absorbiert. Labormessungen mit kalibrierten Goniospektrofotometern ergaben, dass Vantablack 310 über ein breites Spektrum nur etwa zwei Prozent des einfallenden Lichts reflektiert. Computersimulationen für einen Satelliten in 550 Kilometern Höhe ergaben eine maximale scheinbare Helligkeit zwischen 6,7 und 7,0 auf der AB-Magnituden-Skala – genau am Grenzwert von Magnitude 7, den die Internationale Astronomische Union empfiehlt, um Beobachtungen nicht signifikant zu stören. Zum Vergleich: Ein unbeschichtetes Starlink-Chassis von SpaceX erreicht einen Wert von 3,7 Magnituden und ist damit deutlich heller. Auch SpaceXs Abdunklungsversuche DarkSat und VisorSat schneiden laut Studie schlechter ab.
Die Beschichtung dämpft zudem den sogenannten Erdschein – von der Erdoberfläche reflektiertes Sonnenlicht, das Satelliten von unten bestrahlt – effizienter als herkömmliche Oberflächen. Trotz der vielversprechenden Ergebnisse weisen die Forscher auf offene Fragen hin: Die thermischen Eigenschaften eines fast vollständig schwarzen Satelliten im Weltraum müssen noch geprüft werden, da die Wärmeableitung bei stark absorbierenden Materialien komplex ist. Ein erster Praxistest ist für die studentische CubeSat-Mission Jovian-1 geplant, um die Laborergebnisse unter realen orbitalen Bedingungen zu validieren.
Parallel zu dieser technischen Lösung verschärfen geplante Projekte wie Reflect Orbital die Lichtverschmutzung. Dessen Satelliten sollen Sonnenlicht gezielt auf die Erde reflektieren; laut einer Studie des Astronomen Olivier Hainaut von der Europäischen Südsternwarte ESO in Astronomy & Astrophysics könnte ein solcher Satellit im Zentrum seines Strahls viermal heller als der Vollmond erscheinen. Bereits jetzt verursacht das Starlink-Netzwerk am Very Large Telescope in Chile einen Verlust von bis zu 28 Prozent des nutzbaren Sichtfelds, zwei Stunden nach Einbruch der Nacht.