Artemis 2: Warum die NASA-Rakete GPS-Signale auf der Erde stört

Am 1. April 2026 startete mit Artemis 2 die erste bemannte Mondmission seit 1972. Eine Trägerrakete des Space Launch Systems (SLS) beförderte in Cape Canaveral das Orion-Raumschiff mit vier Astronauten an Bord in den Weltraum. Wie nun eine Studie zeigt, hatte die Mission verblüffende Konsequenzen. Die Manöver der Rakete veränderten demnach die Ionosphäre der Erde. Dies störte wiederum GPS-Signale.

Loch in der Ionosphäre

Hinter der Studie steckt ein Forschungsteam der National Cheng Kung University in Taiwan und des NASA Goddard Space Flight Center. Sie ist in der Zeitschrift Geophysical Research Letters erschienen. Laut der Studie registrierten bodengestützte GPS-Systeme bei drei Manövern Veränderungen der Elektronendichte in der Ionosphäre. Dabei handelt es sich um den elektrisch geladenen Bereich der oberen Erdatmosphäre. Er erstreckt sich in einer Höhe zwischen 60 bis 1000 Kilometern über der Erdoberfläche.

Die erste Irritation der Ionosphäre passierte beim Take-off der Rakete, der Schockwellen und Gravitationswellen auslöste. Dadurch entstand buchstäblich ein Loch in der Ionosphäre, das allerdings nur kurz Bestand hatte.

Gut zwei Stunden nach dem Start folgte das Manöver zur Anhebung des Apogäum, also des am weitesten von der Erde entfernten Punktes in der Umlaufbahn. Dabei wird ein Raketentriebwerk am erdnächsten Punkt gezündet, durch den Schub erhöht sich die Geschwindigkeit. Diese Zündung erzeugte wiederum Schockwellen und ein Loch in der Ionosphäre über Nordamerika. Es hatte laut der Studie eine Länge von rund 5000 Kilometern.

Drei Störungen

Gut einen Tag nach dem Take-off leitete die Rakete das Manöver zur Einleitung der translunaren Flugbahn ein. Auch hier entstand über Nordamerika ein Loch, das allerdings zu schwächeren ionosphärischen Störungen führte. Laut der Studie hat mit Artemis 2 zum ersten Mal eine einzelne Mission während drei Manövern Störungen über derselben Region hervorgerufen.

Die Veränderungen der Konzentration von Elektronen in der Ionosphäre haben ganz konkrete Folgen auf der Erde. Sie stören nämlich den Empfang von GPS-Signalen. Empfangsgeräte von GPS-Signalen auf der Erde bestimmen ihre Position, indem sie ständig ihre Entfernung zu GPS-Satelliten messen. Wenn sich die Dichte von freien Elektronen in der oberen Atmosphäre ändert, kommen die Signale früher oder langsamer als gewöhnlich an. Dies kann nicht nur bei Raketenmanövern, sondern auch bei Sonnenstürmen passieren.

Die Störungen können zu ungenauen Messungen führen. Mit gefährlichen Konsequenzen. „Ein Positionsfehler von nur wenigen Metern reicht aus, um ein autonom fahrendes Auto zum Spurwechsel zu veranlassen“, sagte Studienautor Charles Lin zu dem Portal Space.com.

Laut Lin könnten die GPS-Aussetzer auch Folgen für die Positionsbestimmung von Drohnen haben. Ob es wegen Artemis 2 zu Unfällen kam, ist nicht bekannt. Für zukünftige Missionen könnte die Forschung aber wichtige Erkenntnisse liefern.