Weltfunkkonferenz setzt Radioastronomie auf die Agenda

Neue Studien sollen verbesserten Schutz der radioastronomischen Messungen vor Satellitensystemen ermöglichen

20. Dezember 2023

Tausende Delegierte von Mitgliedstaaten der Internationalen Fernmeldeunion und Vertreter von Industrie und Wissenschaft trafen sich vier Wochen lang in Dubai. Bei der Weltfunkkonferenz wurden wichtige Weichen für neue Funkanwendungen gestellt. Auch der Schutz der Radioastronomie, insbesondere vor den Auswirkungen von neuen Satellitenkonstellationen, stand im Fokus. Radioastronomen, auch vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Bonn, sind seit vielen Jahren im Spektrum Management aktiv. Sie plädieren für eine Aktualisierung von Regeln und Prozessen bei der Internationalen Fernmeldeunion, um mit der geänderten Situation Schritt zu halten. Bis zur nächsten Funkkonferenz im Jahr 2027 sollen nun Studien durchgeführt werden. Das Ziel: verbesserte technische oder regulatorische Maßnahmen identifizieren, damit die Geheimnisse des Universums auch in Zukunft ergründet werden können.

Abb. 1: Das Radioteleskop in Effelsberg gehört zu den wichtigsten astronomischen Observatorien weltweit. Die Einbettung in ein malerisches Eifeltal sorgte Jahrzehnte für einen guten Schutz vor anthropogenen Funkaussendungen. Die vermehrte Nutzung von Breitbandkommunikation mittels großer Satellitenkonstellationen bereitet den Astronomen aber mehr und mehr Kopfzerbrechen, denn die Satelliten stehen überall auf der Erde hoch am Himmel. — **Abb. 1:** Das Radioteleskop in Effelsberg gehört zu den wichtigsten astronomischen Observatorien weltweit. Die Einbettung in ein malerisches Eifeltal sorgte Jahrzehnte für einen guten Schutz vor anthropogenen Funkaussendungen. Die vermehrte Nutzung von Breitbandkommunikation mittels großer Satellitenkonstellationen bereitet den Astronomen aber mehr und mehr Kopfzerbrechen, denn die Satelliten stehen überall auf der Erde hoch am Himmel.

© Norbert Tacken / MPIfR

**Abb. 1:** Das Radioteleskop in Effelsberg gehört zu den wichtigsten astronomischen Observatorien weltweit. Die Einbettung in ein malerisches Eifeltal sorgte Jahrzehnte für einen guten Schutz vor anthropogenen Funkaussendungen. Die vermehrte Nutzung von Breitbandkommunikation mittels großer Satellitenkonstellationen bereitet den Astronomen aber mehr und mehr Kopfzerbrechen, denn die Satelliten stehen überall auf der Erde hoch am Himmel.

© Norbert Tacken / MPIfR

„In Anbetracht der Tatsache, dass die Radioastronomie eine zentrale wissenschaftliche Disziplin ist, die eine entscheidende Rolle bei der Entschlüsselung der Geheimnisse des Kosmos spielt“ - mit diesen Worten beginnt eine neue Resolution der Internationalen Fernmeldeunion (ITU), welche vergangen Freitag bei der Weltfunkkonferenz in Dubai verabschiedet wurde. „Damit wird nun endlich ein Problem angegangen, welches die Radioastronomie durch die extrem gestiegene Zahl von Satelliten im erdnahen Weltraum bekommen hat“, sagt Benjamin Winkel vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIfR). Er und seine Kollegen arbeiten seit Jahren daran, dass die Regeln und Prozesse bei der Fernmeldeunion aktualisiert werden, um mit der geänderten Situation Schritt zu halten.

Weltfunkkonferenzen finden alle 3 bis 4 Jahre statt. Tausende Delegierte von Staaten, insbesondere der Telekommunikationsbehörden (in Deutschland: Bundesnetzagentur), sowie anderen Interessengruppen aus Industrie, Wirtschaft und Wissenschaft treffen sich 4 Wochen, um an den sogenannten Radio Regulierungen zu arbeiten. Das ist ein internationales Vertragswerk, welches das reibungslose Zusammenspiel aller Funkdienste regeln soll. Wenn beispielsweise neue Mobilfunkfrequenzen nutzbar gemacht werden sollen, dann müssen vorher Dutzende technische Studien angefertigt werden, damit geprüft werden kann, dass existierende Anwendungen nicht gestört werden. Die Frequenzen, die von der Natur “zur Verfügung” gestellt werden - das Radiospektrum - sind bereits alle restlos in Benutzung. Auch für die Radioastronomie wurden bestimmte Frequenzbereiche reserviert, um besonders wichtige Beobachtungsprojekte zu schützen. „Für die moderne Radioastronomie sind diese Frequenzen allerdings viel zu wenig“, berichtet Gyula Józsa, ebenfalls MPIfR.„Schon vor über 50 Jahren wusste man um das Problem der Auswirkung von menschengemachten Störungen auf die empfindlichen radioastronomischen Empfänger. Das war tatsächlich auch der Grund, warum das 100-m-Radioteleskop, welches vom MPIfR betrieben wird, in einem Tal in der Eifel gebaut wurde und nicht mitten in der Stadt Bonn. Dort ist es vergleichsweise gut abgeschirmt.“ Den neuen Satellitensystemen, wie etwa SpaceX/Starlink, OneWeb oder Amazon/Kuiper, entkommt man so natürlich nicht. Das Ziel der Unternehmen ist ja gerade, dass man überall auf der Erde einen Internetzugang bekommen soll.

Aus europäischer Sicht betrifft dies insbesondere auch die beiden internationalen Leuchtturmprojekte, ALMA (mit Teleskopen in Chile) und SKAO (mit Teleskopen in Südafrika & Australien). Astronomische Institute und Organisationen weltweit investieren Milliarden in diese Observatorien. Für Südafrika und Chile haben diese Unternehmungen aber auch einen ganz besonderen entwicklungspolitischen Stellenwert. Sie sind Infrastrukturmaßnahmen, Bildungsstätten und Orte internationaler Zusammenarbeit in einem. Dass ausgerechnet diese Projekte nun gefährdet sein sollen, möchte Busang Sethole vom South African Radio Astronomy Observatory (SARAO) auf keinen Fall geschehen lassen. „Wenn ich über unsere gemeinsamen Bemühungen nachdenke, erkenne ich Raum für Verbesserungen. Die Entwicklungsländer haben erst nach der GE06-Konferenz begonnen, sich an der ITU zu beteiligen, was in krassem Gegensatz zu dem institutionellen Wissen steht, das die Industrieländer in 156 Jahren angesammelt haben. Dieser Erfahrungsschatz sollte idealerweise die Bedürfnisse der Entwicklungsländer fördern und nicht behindern“, sagte Sethole während der Konferenz.

Dass die Bedürfnisse der Astronomen auf der Weltfunkkonferenz überhaupt behandelt wurden, war nur möglich, weil im Vorfeld der Konferenz zwei wichtige Regionalorganisationen das Thema zur Chefsache erklärt hatten. Zum einen die „European Conference of Postal and Telecommunication Administrations“ (CEPT), welche die ohnehin schon existierenden Schutzkriterien für die Radioastronomie besser durchgesetzt sehen möchte. Zum anderen die „African Telecommunications Union“ (ATU), welche das Thema von speziellen radio-beruhigten Zonen aufs internationale Parkett gebracht hat. Bei diesen Zonen handelt es sich um Gebiete, in denen terrestrische Funkanlagen in der Nähe der Observatorien eingeschränkt werden, um bessere Beobachtungsbedingungen zu schaffen. Diese sind allerdings rein nationale regulatorische Eingriffe und können nicht auf Satellitensysteme Einfluss nehmen, die internationalen Regeln unterworfen sind.

Die Weltfunkkonferenz in Dubai hat entschieden, beide Vorschläge zusammenzufassen und die Mitgliedstaaten aufgefordert, bis zur nächsten Konferenz im Jahr 2027 mögliche technische und regulatorische Lösungsansätze zu erarbeiten. „Dies ist noch ein ordentliches Stück Arbeit für die beteiligten Radioastronomen“, sagt Gyula Józsa, der in Dubai die Arbeitsgruppe zu diesem Thema geleitet hatte. Benjamin Winkel ergänzt: „Wir sind dennoch sehr zuversichtlich, denn mit unserer europäischen Spektrummanagement-Organisation, CRAF, und den Kollegen vom SKAO haben wir bereits viele notwendige Vorarbeiten geleistet.“

Abb. 2: Das Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) ist eines der Großprojekte moderner Wissenschaft. Weit abgelegen, in der chilenischen Atacamawüste, erlaubt es einen einzigartigen Blick in den Kosmos. ALMA beobachtet bei sehr hohen Frequenzen, welche bisher weitgehend ungestört von menschengemachten Störungen waren. Doch der rasante technische Fortschritt sorgt dafür, dass in naher Zukunft auch auf diesen hohen Frequenzen Satellitenkommunikation stattfinden wird. — **Abb. 2:** Das Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) ist eines der Großprojekte moderner Wissenschaft. Weit abgelegen, in der chilenischen Atacamawüste, erlaubt es einen einzigartigen Blick in den Kosmos. ALMA beobachtet bei sehr hohen Frequenzen, welche bisher weitgehend ungestört von menschengemachten Störungen waren. Doch der rasante technische Fortschritt sorgt dafür, dass in naher Zukunft auch auf diesen hohen Frequenzen Satellitenkommunikation stattfinden wird.

© ESO/C. Malin (christophmalin.com)

**Abb. 2:** Das Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) ist eines der Großprojekte moderner Wissenschaft. Weit abgelegen, in der chilenischen Atacamawüste, erlaubt es einen einzigartigen Blick in den Kosmos. ALMA beobachtet bei sehr hohen Frequenzen, welche bisher weitgehend ungestört von menschengemachten Störungen waren. Doch der rasante technische Fortschritt sorgt dafür, dass in naher Zukunft auch auf diesen hohen Frequenzen Satellitenkommunikation stattfinden wird.

© ESO/C. Malin (christophmalin.com)

Weitere Informationen:

Das Committee on Radio Astronomy Frequencies (CRAF) des Europäischen Forschungsrats koordiniert im Namen der europäischen Radioastronomen die Aktivitäten zur Freihaltung der von der Radioastronomie und den Weltraumwissenschaften genutzten Frequenzbänder von Störungen. Die Radioastronomie spielt eine Schlüsselrolle bei der Verbesserung unseres Verständnisses der Umwelt und des Universums, in dem wir leben. Da es sich um einen passiven Dienst handelt, verursacht die Radioastronomie keine Interferenzen mit anderen Funknutzern; es wird jedoch immer schwieriger, ihren Betrieb vor Funkstörungen zu schützen, da die Nutzung des Frequenzspektrums sowohl für die terrestrische als auch für die weltraumgestützte Kommunikation zunimmt.

Das Square Kilometre Array Observatory (SKAO) wird Radioteleskope an zwei Standorten in Südafrika und Australien betreiben. Es basiert auf einer erfolgreichen internationalen Zusammenarbeit, die brillantes Know-how aus 16 Ländern, darunter auch Deutschland, vereint, mit dem Ziel, herausragende Wissenschaft zu betreiben und neue Durchbrüche in der Forschung zu erzielen. Davon profitiert nicht nur die Wissenschaft, sondern auch die Gesellschaft. Die Astronomie ist ein wichtiger Motor für neue technologische Lösungen - insbesondere in den Bereichen Maschinenbau, Optik, Feinmechanik und Informatik. Somit setzt die Astronomie auch neue Akzente in der Ausbildung von MINT-Fachkräften. Mit Standorten in Südafrika und Australien und dem Hauptsitz im Vereinigten Königreich gehören der SKAO bisher auch China, Italien, die Niederlande, Portugal, Spanien und die Schweiz als Vollmitglieder sowie Frankreich, Deutschland, Indien, Japan, Kanada, Südkorea und Schweden als Beobachter an.

Das Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) ist eine internationale astronomische Einrichtung, eine Partnerschaft zwischen der Europäischen Südsternwarte (ESO), der U.S. National Science Foundation (NSF) und den National Institutes of Natural Sciences (NINS) in Japan in Zusammenarbeit mit der Republik Chile. ALMA wird von der ESO im Namen ihrer Mitgliedstaaten, von der NSF in Zusammenarbeit mit dem National Research Council of Canada (NRC) und dem Ministry of Science and Technology (MOST) und vom NINS in Zusammenarbeit mit der Academia Sinica (AS) in Taiwan und dem Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI) finanziert. Bau und Betrieb von ALMA werden von der ESO im Namen ihrer Mitgliedstaaten, vom National Radio Astronomy Observatory (NRAO), das von Associated Universities, Inc. (AUI) verwaltet wird, im Namen Nordamerikas und vom National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) im Namen Ostasiens geleitet. Das Joint ALMA Observatory (JAO) übernimmt die einheitliche Leitung und das Management von Bau, Inbetriebnahme und Betrieb von ALMA.