28.03.2026
Korrelationen zwischen Starlink-1-Satellitenflares und UAPs Beobachtungen
Introduction
With the advent of satellite communication mega-constellations including the SpaceX Starlink,
Eutelsat OneWeb, Amazon Kuiper, and Chinese G60 constellations, there are currently thousands
of artificial satellites in Low Earth Orbit (LEO)2 and tens of thousands more planned for launch
over the next decade [1]. Satellite flaring is an optical phenomenon which occurs when sunlight
reflects off a satellite's surfaces, such as antennas or solar panels. This paper discusses specular
and diffuse reflection of sunlight from man-made satellites and how these effects can be interpreted
as unidentified anomalous phenomena (UAP). It also provides a method for observers to determine
whether observations may be attributable to satellite flaring.
Einleitung
Mit dem Aufkommen von Satellitenkommunikations-Megakonstellationen wie SpaceX Starlink,
Eutelsat OneWeb, Amazon Kuiper und der chinesischen G60-Konstellation befinden sich derzeit Tausende
künstlicher Satelliten in der erdnahen Umlaufbahn (LEO)² und Zehntausende weitere sind für den Start
im nächsten Jahrzehnt geplant [1]. Satellitenreflexionen sind ein optisches Phänomen, das auftritt, wenn Sonnenlicht von den Oberflächen eines Satelliten, wie Antennen oder Solarzellen, reflektiert wird. Diese Arbeit behandelt die spiegelnde und diffuse Reflexion von Sonnenlicht an künstlichen Satelliten und wie diese Effekte als unidentifizierte Anomalien (UAP) interpretiert werden können. Sie bietet außerdem eine Methode, mit der Beobachter feststellen können, ob Beobachtungen auf Satellitenreflexionen zurückzuführen sind.
Background
Using reflected sunlight from man-made satellites to observe and track their movement goes back
to the earliest days of space exploration [2]. As noted above, several companies develop and launch
mega-constellations, providing internet access to most of the globe. Currently, there are nearly
10,000 artificial satellites in LEO and this number is expected to grow several-fold over the next
decade [1]. Figure 1 illustrates the location of Starlink satellites in orbit as of December 2, 2024,
at 11:00 AM Eastern Standard Time. As of the end of November 2024, there were over 6,700
Starlink satellites in orbit.
Figure 2 illustrates the concepts of diffuse and specular reflections, which describe how light
bounces off objects. Figure 3 shows how sunlight reflected in these two ways is directed toward
an observer on the surface of the Earth. As seen in the left side of Figure 2, diffuse reflection occurs
when light reflects from a rough or irregular surface. Light impinging upon a rough surface reflects
in many directions, which spreads the light over a large range of angles from the reflecting surface,
as illustrated by the gray colored "light cone” in the Figure 3(a). From a single observation point,
this cone of light can be visible for up to several minutes as the satellite moves in its orbit across
the sky. Additionally, the intensity of reflected light significantly decreases the further away the
observer is from the reflecting surface. At the Earth’s surface, the intensity of diffusely reflected
light from a satellite in LEO will typically have diminished to the point that the brightness is
comparable to starlight. Due to their construction and orientation, many man-made satellites in
LEO diffusely reflect sunlight and can appear as stars that move across the night sky.
Hintergrund
Die Nutzung von reflektiertem Sonnenlicht von künstlichen Satelliten zur Beobachtung und Verfolgung ihrer Bewegung reicht bis in die Anfänge der Weltraumforschung zurück [2]. Wie bereits erwähnt, entwickeln und starten mehrere Unternehmen Megakonstellationen, die Internetzugang für einen Großteil der Weltbevölkerung ermöglichen. Derzeit befinden sich fast 10.000 künstliche Satelliten im erdnahen Orbit (LEO), und diese Zahl wird sich im Laufe des nächsten Jahrzehnts voraussichtlich vervielfachen [1]. Abbildung 1 zeigt die Position der Starlink-Satelliten im Orbit am 2. Dezember 2024 um 11:00 Uhr Eastern Standard Time. Ende November 2024 befanden sich über 6.700 Starlink-Satelliten im Orbit. Abbildung 2 veranschaulicht die Konzepte der diffusen und spiegelnden Reflexion, die beschreiben, wie Licht von Objekten reflektiert wird. Abbildung 3 zeigt, wie Sonnenlicht, das auf diese beiden Arten reflektiert wird, auf einen Beobachter auf der Erdoberfläche trifft. Wie in Abbildung 2 links zu sehen ist, tritt diffuse Reflexion auf, wenn Licht von einer rauen oder unebenen Oberfläche reflektiert wird. Licht, das auf eine raue Oberfläche trifft, wird in viele Richtungen reflektiert, wodurch es sich über einen großen Winkelbereich von der reflektierenden Oberfläche ausbreitet, wie der graue „Lichtkegel“ in Abbildung 3(a) zeigt. Von einem einzelnen Beobachtungspunkt aus kann dieser Lichtkegel bis zu mehrere Minuten lang sichtbar sein, während sich der Satellit in seiner Umlaufbahn über den Himmel bewegt. Die Intensität des reflektierten Lichts nimmt zudem deutlich ab, je weiter der Beobachter von der reflektierenden Oberfläche entfernt ist. An der Erdoberfläche ist die Intensität des diffus reflektierten Lichts eines Satelliten im erdnahen Orbit (LEO) typischerweise so weit abgeschwächt, dass die Helligkeit mit Sternenlicht vergleichbar ist. Aufgrund ihrer Bauweise und Ausrichtung reflektieren viele künstliche Satelliten im LEO das Sonnenlicht diffus und können wie Sterne erscheinen, die sich über den Nachthimmel bewegen.
Specular reflection, also known as glint, occurs from a very smooth, mirror-like surface as
illustrated on the right side of Figure 2. Unlike diffusely reflected light, the light striking a smooth
surface reflects light at the same, or nearly the same, angle as the incident light. Therefore, the
reflected light cone from a satellite in LEO is much narrower for specular reflection as compared
to diffuse reflection, as illustrated in Figure 3(b). This dramatically increases its observed
brightness by several orders of magnitude, but greatly decreases its observation time as the cone
passes over the observer.
Spiegelnde Reflexion, auch als Glanzlicht bekannt, tritt an einer sehr glatten, spiegelähnlichen Oberfläche auf, wie in Abbildung 2 rechts dargestellt. Im Gegensatz zu diffus reflektiertem Licht wird Licht, das auf eine glatte Oberfläche trifft, im gleichen oder nahezu gleichen Winkel reflektiert wie das einfallende Licht. Daher ist der reflektierte Lichtkegel eines Satelliten im erdnahen Orbit (LEO) bei spiegelnder Reflexion deutlich schmaler als bei diffuser Reflexion, wie in Abbildung 3(b) dargestellt. Dies erhöht die beobachtete Helligkeit um mehrere Größenordnungen, verkürzt aber die Beobachtungszeit erheblich, da der Kegel den Beobachter passiert.
These very bright, short lived flashes of light are called “satellite flares” or “satellite glint.” The
design, launch, and operation of SpaceX Starlink mega-constellations has led to a significant
increase in the sighting of satellite flares, dubbed “Starlink flares,” noted by scientists and non-
scientists alike.
Diese sehr hellen, kurzlebigen Lichtblitze werden als „Satellitenflares“ oder „Satellitenglanz“ bezeichnet.
Die Entwicklung, der Start und der Betrieb der SpaceX Starlink-Megakonstellationen haben zu einem signifikanten Anstieg der Sichtungen von Satellitenflares geführt, die als „Starlink-Flares“ bezeichnet werden und von Wissenschaftlern wie Laien gleichermaßen beobachtet werden.
Satellite Flares and Satellite Trains
Figure 4 shows a Starlink satellite in its operational configuration. Starlink satellites’ unique design
and orientation make them susceptible to both diffuse and specular reflection, which causes their
high visibility in the night sky. There are two key components to most satellites: (i) the solar panel,
and (ii) the satellite bus. The solar panel provides a power source for the satellite bus. The bus is
the primary body of the satellite that contains the electronics and systems to perform its designated
mission. The Starlink bus has multiple mirrored panels and flat antenna arrays on the bottom side
of the bus that faces the Earth in its operational configuration. Dependent on the generation of the
Starlink satellite, the reverse side of the large solar panel can be a very efficient diffuse reflector,
while the satellite bus is a very efficient specular reflector [3].
The phenomenon of satellite flaring is not new. This was well documented in the late 1990s and
early 2000s after the launch of the Iridium satellite constellation [4]. However, satellite trains, or
“Starlink trains,” are relatively new and result from the launch process SpaceX uses, which deploys
dozens of small satellites during a single launch event. Immediately following a launch, and for
several days afterward, these satellites form a distinctive line of bright objects before fading as
they ascend to their final orbital positions. Figure 5 below provides examples of each flare
scenario.
Satellitenflares und Satellitenkonstellationen
Abbildung 4 zeigt einen Starlink-Satelliten in seiner Betriebskonfiguration. Das einzigartige Design
und die Ausrichtung der Starlink-Satelliten machen sie anfällig für diffuse und spiegelnde Reflexionen, was ihre hohe Sichtbarkeit am Nachthimmel verursacht. Die meisten Satelliten bestehen aus zwei Hauptkomponenten: (i) dem Solarpanel und (ii) dem Satellitenbus. Das Solarpanel versorgt den Satellitenbus mit Strom. Der Bus ist der Hauptteil des Satelliten und enthält die Elektronik und Systeme zur Erfüllung seiner vorgesehenen Mission. Der Starlink-Bus verfügt über mehrere verspiegelte Paneele und flache Antennenarrays auf der Unterseite des Busses, die in seiner Betriebskonfiguration der Erde zugewandt ist. Abhängig von der Generation des Starlink-Satelliten kann die Rückseite des großen Solarpanels ein sehr effizienter diffuser Reflektor sein, während der Satellitenbus ein sehr effizienter spiegelnder Reflektor ist [3].
Das Phänomen der Satellitenflares ist nicht neu. Es wurde Ende der 1990er und Anfang der 2000er Jahre nach dem Start der Iridium-Satellitenkonstellation ausführlich dokumentiert [4]. Satellitenketten, oder „Starlink-Ketten“, sind jedoch relativ neu und entstehen durch das von SpaceX verwendete Startverfahren, bei dem Dutzende kleiner Satelliten in einem einzigen Startvorgang ausgesetzt werden. Unmittelbar nach dem Start und für einige Tage danach bilden diese Satelliten eine markante Reihe heller Objekte, bevor sie beim Erreichen ihrer endgültigen Umlaufbahn verblassen. Abbildung 5 unten zeigt Beispiele für die verschiedenen Leuchtspuren.
Starlink satellites transition through three orbital phases on their way to their final orbit, with each
phase creating a different visual phenomenology to ground observers. During the launch phase,
dozens of satellites, with their solar panels folded, are loaded in large groups on the rocket delivery
vehicle. Once the delivery vehicle arrives to an initial position in LEO, the satellites separate and
unfold their solar panels.
Starlink-Satelliten durchlaufen auf ihrem Weg in die endgültige Umlaufbahn drei Orbitalphasen, wobei jede Phase für Beobachter am Boden ein anderes visuelles Phänomen erzeugt. Während der Startphase werden Dutzende von Satelliten mit zusammengeklappten Solarpaneelen in großen Gruppen auf die Trägerrakete geladen. Sobald die Trägerrakete ihre Ausgangsposition im erdnahen Orbit (LEO) erreicht hat, trennen sich die Satelliten und entfalten ihre Solarpaneele.
After the satellites have separated and traversed a specific distance from one another, they enter
the second phase known as orbital raise. During this phase, the satellites navigate from their initial
low orbit to their final orbital altitude, which is nominally 550km for the current generation of
Starlink satellites. During the ascent, drag arises due to skin friction along the satellites’ surfaces.
To reduce the effects of drag, the satellites orient into a streamlined profile by shifting their solar
panels parallel to the Earth, see Figure 6(a). It’s this phase that creates the satellite trains, as light
reflects off each solar panel of the ascending satellites. In the third phase, the satellites reach their
final position called their operational altitude. Here the satellites reorient to their operational
configuration with each satellite bus and its mirrored panels facing the ground and their solar
panels extended above to maximize capture of sunlight.
It is this operational orientation of the satellites, Figure 6(b), that leads to flares or glint when the
geometry of the Sun, satellite, and observer are properly aligned. These flares are orders of
magnitude brighter than starlight and appear in a small section of sky called the “flare window.” It
is possible to have simultaneous flares from multiple satellites moving in differing orbits. To an
observer on the ground, simultaneous flares might appear to be spinning lights, small glowing orbs
that disappear and reappear, or tracing out geometric shapes such as triangles, or other odd
morphologies that move quickly across this small section of the sky. To demonstrate how bright
satellites can appear from the ground, AARO personnel photographed Starlink flaring on March
11, 2024, near Sidney, Nebraska (NE). These photographs are shown in Figure 7 and Figure 8.
These images were taken using a 10 second exposure time which makes them appear as short
streaks in the images versus point sources.
Nachdem sich die Satelliten voneinander getrennt und eine bestimmte Distanz zurückgelegt haben, treten sie in die zweite Phase ein, den sogenannten Orbitalaufstieg. In dieser Phase navigieren die Satelliten von ihrer anfänglichen niedrigen Umlaufbahn zu ihrer endgültigen Umlaufbahnhöhe, die für die aktuelle Generation von Starlink-Satelliten nominell 550 km beträgt. Während des Aufstiegs entsteht durch die Reibung an den Satellitenoberflächen Luftwiderstand. Um diesen zu reduzieren, richten sich die Satelliten in eine stromlinienförmige Position aus, indem sie ihre Solarpaneele parallel zur Erde ausrichten (siehe Abbildung 6(a)). In dieser Phase entstehen die Satellitenketten, da Licht von den Solarpaneelen der aufsteigenden Satelliten reflektiert wird. In der dritten Phase erreichen die Satelliten ihre endgültige Position, die sogenannte Betriebshöhe. Hier richten sich die Satelliten in ihre Betriebskonfiguration aus, wobei jeder Satellitenbus mit seinen verspiegelten Paneelen zum Boden zeigt und die Solarpaneele nach oben ausgefahren sind, um die Sonneneinstrahlung optimal zu nutzen. Diese operative Ausrichtung der Satelliten (Abb. 6b) führt zu Leuchterscheinungen, wenn Sonne, Satellit und Beobachter optimal aufeinander abgestimmt sind. Diese Leuchterscheinungen sind um Größenordnungen heller als Sternenlicht und erscheinen in einem kleinen Himmelsabschnitt, dem sogenannten „Leuchtfenster“. Es ist möglich, dass mehrere Satelliten, die sich auf unterschiedlichen Umlaufbahnen bewegen, gleichzeitig Leuchterscheinungen erzeugen. Für einen Beobachter am Boden erscheinen diese Leuchterscheinungen als rotierende Lichter, kleine, leuchtende Kugeln, die verschwinden und wieder auftauchen, oder geometrische Formen wie Dreiecke oder andere ungewöhnliche Strukturen, die sich schnell über diesen kleinen Himmelsabschnitt bewegen. Um zu demonstrieren, wie hell Satelliten vom Boden aus erscheinen können, fotografierte das AARO-Personal am 11. März 2024 in der Nähe von Sidney, Nebraska (NE) einen Starlink-Leuchtblitz. Diese Fotografien sind in Abbildung 7 und Abbildung 8 dargestellt.
Diese Aufnahmen wurden mit einer Belichtungszeit von 10 Sekunden gemacht, wodurch die Lichtquellen in den Bildern als kurze Streifen erscheinen.
Estimating When and Where to See Starlink Flares
The location and appearance of these flares is a function of the satellite’s location, the Sun’s
position, the time, the date, and the observer’s latitude. Many in the astronomy community are
concerned about the light pollution created by satellite flares from these mega-constellations and
their negative impact on scientific studies as well as the risks posed to the access and safety of
space [9] [10] [11] [12]. This has driven some groups to create software models that predict the
brightness of satellites based on their astronomical locations. Despite this, few publications exist
that discuss how to the predict the azimuth and elevation angles of satellite flares to assist a ground-
based observer. The key to performing this prediction is to understand the position of the sun
relative to the satellite and the observer.
Abschätzung von Zeitpunkt und Ort der Beobachtung von Starlink-Flares
Ort und Erscheinungsbild dieser Flares hängen von der Position des Satelliten, der Sonnenposition, der Uhrzeit, dem Datum und dem Breitengrad des Beobachters ab. Viele in der Astronomie-Community sind besorgt über die Lichtverschmutzung durch Satelliten-Flares dieser Megakonstellationen und deren negative Auswirkungen auf wissenschaftliche Studien sowie die Risiken für den Zugang und die Sicherheit des Weltraums [9] [10] [11] [12]. Dies hat einige Gruppen dazu veranlasst, Softwaremodelle zu entwickeln, die die Helligkeit von Satelliten anhand ihrer astronomischen Positionen vorhersagen. Trotzdem gibt es nur wenige Veröffentlichungen, die beschreiben, wie man Azimut und Elevationswinkel von Satelliten-Flares vorhersagen kann, um bodengebundene Beobachter zu unterstützen. Der Schlüssel zu dieser Vorhersage liegt im Verständnis der Position der Sonne relativ zum Satelliten und zum Beobachter.
The Sun’s position in the sky can be described using two measurements: (i) the Sun’s altitude
angle, and (ii) the Sun’s azimuth angle. The Sun’s altitude, or solar altitude, is the angle between
the Sun and the Earth’s surface at the horizon as viewed from an observer’s position on the earth.
During the day, solar altitude is a positive number expressed in degrees above the horizon. Solar
altitude is negative at night, expressed in degrees below the horizon. Solar azimuth describes the
angle to the Sun as referenced from true North at the observer’s position, e.g., 90° being due East
and 270° being due West. Seasonal changes affect the measurement of solar azimuth because of
the Earth's 23.5° axial tilt. In the northern hemisphere, the Sun appears to rise and set further north
each day between the winter and summer solstices. After the summer solstice, this cycle reverses,
and the Sun rises and sets further south each day until the winter solstice. Thus, the specific
azimuths of the rising and setting Sun are also dependent on the observer’s latitude [13]. There are
many online resources that will calculate the Sun’s altitude and azimuth at a given time and date
for a specific observer’s location expressed in latitude and longitude [14] [15]. Similarly, the
satellite’s altitude with respect to an observer’s position can be represented by an angle above the
horizon. This look angle is the elevation angle from the horizon to the observation point in the sky,
i.e., the point in the sky to potentially see flares. These geometries are shown in Figure 9.
The following calculations provide a guide to help observers predict when and where they might
be able to view a satellite flare in the night sky. This is an approximate mathematical treatment
and meant to be a guideline good to within a few degrees to help the observer estimate the look
angles and times for Starlink flares.
Die Position der Sonne am Himmel lässt sich durch zwei Messgrößen beschreiben: (i) den Sonnenhöhenwinkel und (ii) den Sonnenazimutwinkel. Der Sonnenhöhenwinkel ist der Winkel zwischen der Sonne und der Erdoberfläche am Horizont, gemessen von einem Beobachter auf der Erde. Tagsüber ist der Sonnenhöhenwinkel ein positiver Wert, angegeben in Grad über dem Horizont. Nachts ist er negativ und wird in Grad unter dem Horizont angegeben. Der Sonnenazimutwinkel beschreibt den Winkel zur Sonne, bezogen auf den geografischen Norden am Beobachtungsort, z. B. 90° entspricht Osten und 270° entspricht Westen. Jahreszeitliche Veränderungen beeinflussen die Messung des Sonnenazimutwinkels aufgrund der Erdachsenneigung von 23,5°. Auf der Nordhalbkugel scheint die Sonne zwischen Winter- und Sommersonnenwende täglich weiter nördlich auf- und unterzugehen. Nach der Sommersonnenwende kehrt sich dieser Zyklus um, und die Sonne geht bis zur Wintersonnenwende täglich weiter südlich auf und unter. Daher hängen die spezifischen Azimute der auf- und untergehenden Sonne auch von der geografischen Breite des Beobachters ab [13].
Es gibt zahlreiche Online-Ressourcen, die die Sonnenhöhe und den Sonnenazimut zu einem bestimmten Zeitpunkt und Datum für den jeweiligen Standort eines Beobachters (angegeben in geografischer Breite und Länge) berechnen [14] [15]. Ebenso kann die Höhe des Satelliten relativ zum Standort eines Beobachters durch einen Winkel über dem Horizont dargestellt werden. Dieser Blickwinkel ist der Höhenwinkel vom Horizont zum Beobachtungspunkt am Himmel, d. h. dem Punkt am Himmel, an dem potenziell ein Satellitenflare sichtbar sein könnte. Diese Geometrien sind in Abbildung 9 dargestellt. Die folgenden Berechnungen dienen als Leitfaden, um Beobachtern zu helfen, vorherzusagen, wann und wo sie einen Satellitenflare am Nachthimmel beobachten können. Dies ist eine mathematische Näherungsrechnung, die als Richtlinie mit einer Genauigkeit von wenigen Grad dienen soll, um dem Beobachter zu helfen, die Blickwinkel und Zeiten für Starlink-Flares abzuschätzen.
Using equations (11), (1) and (5) in reference [16], we can calculate the look angle to the satellite,
e, as a function of the Sun’s altitude, 𝑎𝑎.
Unter Verwendung der Gleichungen (11), (1) und (5) aus Referenz [16] können wir den Blickwinkel zum Satelliten, e, als Funktion der Sonnenhöhe, 𝑎𝑎, berechnen.
where ℎ is satellite height above the Earth’s surface, 𝑅𝑅𝐸𝐸 is the Earth’s radius. As the zenith angle
is complementary angle of the look angle, 𝜀𝜀, the substitution 𝑧𝑧 =
𝜋𝜋
2
− 𝜀𝜀 has been made in Equation
(1).
Equation (1) is a transcendental equation, meaning that it must be solved numerically to find ε as
a function of 𝑎𝑎, the sun’s altitude. Using the mathematical software package MATLAB®, a plot
was generated and is shown in Figure 10 for various Starlink satellite constellations, each of which
have varying orbital altitudes between about 540km and 570km.
Figure 11 illustrates the geometry for a nominal Starlink orbital altitude of 550km. Simple
trigonometry is used to determine that θr ≅ θi ≅ 67° and the angle A ≡ |a| + ε ≅ 46°. For
perfect specular reflection and a satellite bus with its bottom surface that is aligned exactly
perpendicular to its orbit, A = 46° and ε = 0. In other words, the satellite and resultant flare are
directly at the horizon. Realistically, no surface is a perfect specular reflector and any small
deviations from exactly perpendicular will reflect light off-axis resulting in ε ≠ 0. Assuming the
light cone is reflected as much as ± 2° off axis, Starlink flares are then generally visible when the
Sun’s altitude is roughly between -38° and -46° as illustrated in Figure 10. This is determined from
the inset in Figure 10, which shows that flares are visible somewhere between the horizon and
about 10° above the horizon for up to 2° off axis reflection, as indicated by the dashed green lines.
Dabei ist h die Satellitenhöhe über der Erdoberfläche und 𝑅 der Erdradius. Da der Zenitwinkel
der komplementäre Winkel zum Blickwinkel 𝜀 ist, wurde in Gleichung
(1) die Substitution 𝑧 =𝜋2− 𝜀 vorgenommen.
Gleichung (1) ist eine transzendente Gleichung, d. h. sie muss numerisch gelöst werden, um ε als
Funktion von 𝑎, der Sonnenhöhe, zu bestimmen. Mithilfe des Mathematiksoftwarepakets MATLAB® wurde ein Diagrammerstellt, das in Abbildung 10 für verschiedene Starlink-Satellitenkonstellationen dargestellt ist, die jeweils unterschiedliche Umlaufbahnhöhen zwischen etwa 540 km und 570 km aufweisen.
Abbildung 11 veranschaulicht die Geometrie für eine nominelle Starlink-Orbitalhöhe von 550 km. Mithilfe einfacher Trigonometrie lässt sich bestimmen, dass θr ≅ θi ≅ 67° und der Winkel A ≡ |a| + ε ≅ 46° beträgt. Bei perfekter Spiegelreflexion und einem Satellitenbus, dessen Unterseite exakt senkrecht zur Umlaufbahn ausgerichtet ist, gilt A = 46° und ε = 0. Das heißt, der Satellit und die resultierende Lichtausbreitung befinden sich direkt am Horizont. Realistisch betrachtet ist keine Oberfläche ein perfekter Spiegelreflektor, und selbst kleine Abweichungen von der exakten Senkrechten führen zu einer außermittigen Lichtreflexion, was ε ≠ 0 zur Folge hat. Unter der Annahme, dass der Lichtkegel um bis zu ± 2° außermittig reflektiert wird, sind Starlink-Flares im Allgemeinen sichtbar, wenn die Sonnenhöhe etwa zwischen -38° und -46° liegt, wie in Abbildung 10 dargestellt. Dies ergibt sich aus dem Ausschnitt in Abbildung 10, der zeigt, dass Flares bei einer Reflexion von bis zu 2° außermittig zwischen Horizont und etwa 10° über dem Horizont sichtbar sind, wie durch die gestrichelten grünen Linien angedeutet.
These numbers will vary for satellites with different orbital altitudes, but these guidelines are
suitable for the current family of Starlink satellites.
Step-by-step Process to Estimate Location of Flare Window
We now have enough information needed to estimate the look angles to observe Starlink flares,
specifically the sun’s elevation angle and satellite elevation angle. One can use the following
process to predict the flare window’s azimuth and elevation. Table 1 provides a template for
recording your observation.
Diese Werte variieren je nach Satellitenhöhe, aber diese Richtlinien sind für die aktuelle Starlink-Satellitenfamilie geeignet.
Schrittweise Vorgehensweise zur Abschätzung des Flare-Fensters
Wir verfügen nun über genügend Informationen, um die Beobachtungswinkel für Starlink-Flares abzuschätzen, insbesondere den Elevationswinkel der Sonne und des Satelliten. Das folgende Verfahren kann verwendet werden, um Azimut und Elevation des Flare-Fensters vorherzusagen. Tabelle 1 bietet eine Vorlage für die Aufzeichnung Ihrer Beobachtungen.
Note the following information:
1. Choose the observation location (latitude and longitude).
2. Select the year.
3. Select the date.
4. Predict the Sun's azimuth at the chosen time, date, and location by entering the information
from steps 1-3 into an online calculator of your choice. Two example calculators are
https://www.suncalc.org/ or https://www.timeanddate.com/sun.
5. Use the slider bar at the top of the page for suncalc.org or the expandable tables on
timeanddate.com to find the time and azimuth after sunset when the Sun's altitude is -38°.
6. Record the Sun's azimuth and the local time of day.
7. After recording information from step 6, use the slider bar at the top of the page for
suncalc.org or the expandable tables on timeanddate.com to find the time and azimuth after
sunset when the Sun's altitude is -46°.
8. 9. Record the Sun's azimuth and the local time.
Repeat steps 4 through 8 for the following day. Find the times and azimuths for the Sun
before sunrise at -38° and -46°.
10. Using the information in the table, perform the observations and record the measured
values in the table.
Beachten Sie folgende Informationen:
1. Wählen Sie den Beobachtungsort (Breiten- und Längengrad).
2. Wählen Sie das Jahr.
3. Wählen Sie das Datum.
4. Berechnen Sie den Sonnenazimut zum gewählten Zeitpunkt, Datum und Ort, indem Sie die Informationen aus den Schritten 1–3 in einen Online-Rechner Ihrer Wahl eingeben. Zwei Beispiele sind:
https://www.suncalc.org/ oder https://www.timeanddate.com/sun.
5. Verwenden Sie den Schieberegler oben auf der Seite von suncalc.org oder die ausklappbaren Tabellen auf timeanddate.com, um die Uhrzeit und den Sonnenazimut nach Sonnenuntergang zu ermitteln, wenn die Sonne einen Höhenstand von -38° erreicht.
6. Notieren Sie den Sonnenazimut und die Ortszeit.
7. Nachdem Sie die Informationen aus Schritt 6 notiert haben, verwenden Sie den Schieberegler oben auf der Seite von suncalc.org oder die ausklappbaren Tabellen auf timeanddate.com, um die Uhrzeit und den Azimut nach Sonnenuntergang bei einem Sonnenstand von -46° zu ermitteln.
8. Notieren Sie den Sonnenazimut und die Ortszeit.
Wiederholen Sie die Schritte 4 bis 8 für den folgenden Tag. Ermitteln Sie die Uhrzeiten und Azimute für die Sonne vor Sonnenaufgang bei -38° und -46°.
10. Führen Sie anhand der Informationen in der Tabelle die Beobachtungen durch und tragen Sie die gemessenen Werte in die Tabelle ein.
The scenario below illustrates this process by working through an example.
Scenario
Suppose AARO personnel want to gather images and video of Starlink flares to support the
development of this information paper. AARO personnel travel from March 8-12, 2024, and select
Sidney, NE as the destination. This is due to its ~4000 feet altitude within the High Plains and the
generally flat terrain in this area, both of which make conditions more favorable to observe space-
based objects near the horizon.
The necessary information is:
1. Observation location: Sidney, NE
2. Year: 2024
3. Day: March 10 after sunset and March 11 before sunrise
For steps 4 through 10, see Table 2 below. This was completed using https://www.suncalc.org.
Table 2 shows that the measured azimuths and altitudes of the exemplified flares fall within the
predicted values. Figure 12 and Figure 13 are example photos taken during the two timeframes
noted in Table 2. AARO used https://theskylive.com/planetarium to reference the flare locations
against the known positions of other celestial bodies, which are noted in the images.
Implications for Airborne Observation
Up to this point, the discussion has assumed the observer is located on the surface of the Earth.
However, the phenomena of satellite trains and flares are also visible from aircraft. The angles,
geometries, etc. may differ, but the fundamental principles are the same. For an airborne observer,
the opportunity to see flares can persist longer when flying East to West after sunset in the direction
of the Sun or West to East before sunrise in the direction of the Sun because they can stay in the
flare light cone longer.
Das folgende Szenario veranschaulicht diesen Prozess anhand eines Beispiels.
Szenario: Mitarbeiter des AARO möchten Bilder und Videos von Starlink-Flares sammeln, um die Erstellung dieses Informationspapiers zu unterstützen. Sie reisen vom 8. bis 12. März 2024 nach Sidney, Nebraska, und wählen den Ort aufgrund seiner Höhe von ca. 1200 Metern (4000 Fuß) in den High Plains und des überwiegend flachen Geländes. Beides bietet günstige Bedingungen für die Beobachtung von Objekten im Weltraum nahe dem Horizont.
Die benötigten Informationen sind:
1. Beobachtungsort: Sidney, Nebraska
2. Jahr: 2024
3. Tag: 10. März nach Sonnenuntergang und 11. März vor Sonnenaufgang
Die Schritte 4 bis 10 sind in Tabelle 2 unten aufgeführt. Die Berechnung erfolgte mit https://www.suncalc.org.
Tabelle 2 zeigt, dass die gemessenen Azimute und Höhen der dargestellten Flares innerhalb der vorhergesagten Werte liegen. Abbildung 12 und Abbildung 13 sind Beispielfotos, die in den beiden in Tabelle 2 angegebenen Zeiträumen aufgenommen wurden. AARO nutzte https://theskylive.com/planetarium, um die Positionen der Flares mit den bekannten Positionen anderer Himmelskörper zu vergleichen, die in den Bildern markiert sind.
Implikationen für die Beobachtung aus der Luft: Bisher wurde davon ausgegangen, dass sich der Beobachter auf der Erdoberfläche befindet. Die Phänomene von Satellitenkonstellationen und Flares sind jedoch auch von Flugzeugen aus sichtbar. Winkel, Geometrien usw. können zwar variieren, die grundlegenden Prinzipien bleiben jedoch dieselben. Für einen Beobachter aus der Luft ist die Beobachtung von Flares länger möglich, wenn er nach Sonnenuntergang in Richtung Sonne von Ost nach West oder vor Sonnenaufgang in Richtung Sonne von West nach Ost fliegt, da er sich länger im Lichtkegel des Flares aufhalten kann.
Figure 14 shows the geometry of an airborne observer and two ground-based observers. The
altitude of an airborne observer extends the Line-of-Sight (LOS) distance to the horizon as
compared to a ground-based observer at the same latitude and longitude location, O1. For the
airborne observer, this is equivalent to shifting their observation point by a distance d (the arc
length) to align with a ground-based observer at position O2.
Abbildung 14 zeigt die Geometrie eines Beobachters in der Luft und zweier Beobachter am Boden. Die Flughöhe des Beobachters in der Luft verlängert die Sichtlinie (LOS) zum Horizont im Vergleich zu einem Beobachter am Boden am selben Ort (O1). Für den Beobachter in der Luft entspricht dies einer Verschiebung seines Beobachtungspunktes um die Strecke d (die Bogenlänge), um ihn mit dem Beobachtungspunkt des Beobachters am Boden an Position O2 auszurichten.
The latitude and longitude at position O2 (the new effective observation point for the airborne
observer) can be then estimated using the Haversine formula [17]. There are online calculators
available to find the terminal coordinates when given a starting point, bearing and range, e.g.,
https://www.fcc.gov/media/radio/find-terminal-coordinates. Alternatively, one could use the ruler
tool in Google Earth to estimate the terminal coordinates.
The coordinates for O2 are used to determine the Sun’s altitude and the observer’s elevation look
angle to potentially see flares for a given day, time, airborne observer location, and aircraft bearing
(or azimuth look angle as noted in Footnote 3).
Unlike the ground-based observation case discussed above, an airborne observer does not have the
ability to “park themselves” at a given location and wait for the Starlink flaring window to come
into view. Consequently, the process described below is more likely useful to determine whether
a previous sighting phenomenon may have been the result of Starlink flares.
Below is the process for determining the elevation and azimuth look angles for an airborne
observer to determine whether their sighting may potentially have been due to Starlink flares. Table
3 is an example template that may be useful.
1. Choose the observation location (latitude and longitude, O1), altitude and aircraft bearing
for the airborne observer (or azimuth look angle as noted in Footnote 3).
2. Use Figure 15 and online resources or Google Earth to calculate the effective observation
location, O2, for the airborne observer. Note the effective latitude and longitude in Table 3.
3. 4. 5. 6. Select the year of the observation.
Select the calendar day of the observation.
Select the local time of the observation.
Determine the Sun's azimuth for the given time, date, and year at the effective observation
position O2. If O1 and O2 are not in the same time zone, use the time zone for O1 when
converting from local time to UTC.
7. Go to the online Sun altitude and azimuth calculator of your choice, e.g.,
https://www.suncalc.org/ or https://www.timeanddate.com/sun, and enter the information
from steps (2) through (5).
8. Use the slider bar at the top of the page for suncalc.org or the expandable tables on
timeanddate.com to find the Sun’s azimuth for the given local time of the observation and
record this into the appropriate blocks in the table.
9. Use Figure 10 above to estimate the elevation look angle at which Starlink flares should
have been visible and record this information into the table.
10. Compare the Sun’s azimuth and elevation look angle for the estimated flare window to the
sighting’s azimuth and elevation to determine if Starlink flares may be a likely explanation
for the observed phenomena.
Die geografische Breite und Länge an Position O2 (dem neuen effektiven Beobachtungspunkt für den Beobachter in der Luft) können dann mithilfe der Haversine-Formel [17] geschätzt werden. Es gibt Online-Rechner, mit denen sich die Endkoordinaten anhand eines Startpunkts, der Peilung und der Entfernung ermitteln lassen, z. B.:
https://www.fcc.gov/media/radio/find-terminal-coordinates. Alternativ kann man das Lineal-Werkzeug in Google Earth verwenden, um die Endkoordinaten zu schätzen.
Die Koordinaten für O2 werden verwendet, um die Sonnenhöhe und den Elevationswinkel des Beobachters zu bestimmen, um potenziell Sonneneruptionen an einem bestimmten Tag, zu einer bestimmten Uhrzeit, an einem bestimmten Standort des Beobachters in der Luft und mit einer bestimmten Peilung des Flugzeugs (bzw. einem bestimmten Azimutwinkel, wie in Fußnote 3 erwähnt) zu beobachten.
Im Gegensatz zur oben beschriebenen bodengestützten Beobachtung kann sich ein Beobachter in der Luft nicht an einem bestimmten Ort „positionieren“ und warten, bis das Starlink-Eruptionsfenster sichtbar wird. Folglich ist das unten beschriebene Verfahren eher geeignet, um festzustellen, ob
ein zuvor beobachtetes Phänomen möglicherweise auf Starlink-Flares zurückzuführen ist.
Nachfolgend wird das Verfahren zur Bestimmung der Elevations- und Azimutwinkel für einen Beobachter in der Luft beschrieben, um festzustellen, ob seine Beobachtung möglicherweise durch Starlink-Flares verursacht wurde.
Tabelle 3 ist eine Beispielvorlage, die hilfreich sein kann.
1. Wählen Sie den Beobachtungsort (Breiten- und Längengrad, O1), die Flughöhe und die Flugrichtung
für den Beobachter in der Luft (oder den Azimutwinkel, wie in Fußnote 3 angegeben).
2. Verwenden Sie Abbildung 15 und Online-Ressourcen oder Google Earth, um den effektiven Beobachtungsort O2 für den Beobachter in der Luft zu berechnen. Notieren Sie den effektiven Breiten- und Längengrad in Tabelle 3.
3. 4. 5. 6. Wählen Sie das Jahr der Beobachtung.
Wählen Sie den Kalendertag der Beobachtung.
Wählen Sie die Ortszeit der Beobachtung.
Bestimmen Sie den Sonnenazimut für die angegebene Zeit, das Datum und das Jahr am effektiven Beobachtungsort
O2. Falls sich O1 und O2 nicht in derselben Zeitzone befinden, verwenden Sie die Zeitzone von O1 für die Umrechnung von Ortszeit in UTC.
7. Rufen Sie einen Online-Rechner für Sonnenhöhe und -azimut Ihrer Wahl auf, z. B. https://www.suncalc.org/ oder https://www.timeanddate.com/sun, und geben Sie die Informationen aus den Schritten (2) bis (5) ein.
8. Verwenden Sie den Schieberegler oben auf der Seite von suncalc.org oder die ausklappbaren Tabellen auf timeanddate.com, um den Sonnenazimut für die jeweilige Ortszeit der Beobachtung zu ermitteln, und tragen Sie diesen Wert in die entsprechenden Felder der Tabelle ein.
9. Schätzen Sie anhand von Abbildung 10 den Elevationswinkel ab, unter dem Starlink-Flares sichtbar gewesen sein sollten, und tragen Sie diese Information in die Tabelle ein.
10. Vergleichen Sie den Azimut und den Elevationswinkel der Sonne für das geschätzte Flare-Fenster mit dem Azimut und der Elevation der Beobachtung, um festzustellen, ob Starlink-Flares eine wahrscheinliche Erklärung für die beobachteten Phänomene sein könnten.
Case
AARO received a Federal Aviation Administration UAP report from an airline pilot describing
multiple unidentified lights moving in different directions. The report states that the pilot was
traveling eastbound near Gallup, NM (35.5224°N, 108.7235°W) on October 9, 2022, at
approximately 3:50AM local time. The aircraft was at an altitude of 35,000 feet and had a bearing
(heading) of approx. 70° from true North. The pilot noted that the UAP were “multiple lights
moving in different directions, left of the constellation Leo.” No further data was provided.
The following procedure will determine if the reported lights could be Starlink flares.
Table 3: Example template for recording estimated azimuth and elevation for Starlink flares that
could explain the UAP sighting for an airborne observer.
Fall
AARO erhielt einen UAP-Bericht der Federal Aviation Administration von einem Linienpiloten, der
mehrere unidentifizierte Lichter beschrieb, die sich in verschiedene Richtungen bewegten. Der Bericht besagt, dass der Pilot am 9. Oktober 2022 gegen 3:50 Uhr Ortszeit in der Nähe von Gallup, New Mexico (35,5224°N, 108,7235°W) in östlicher Richtung flog. Das Flugzeug befand sich in einer Höhe von 35.000 Fuß und hatte einen Kurs von ca. 70° von Nord. Der Pilot gab an, dass es sich bei den UAPs um „mehrere Lichter handelte, die sich links vom Sternbild Löwe in verschiedene Richtungen bewegten“. Weitere Daten wurden nicht angegeben.
Das folgende Verfahren dient der Feststellung, ob es sich bei den gemeldeten Lichtern um Starlink-Leuchtraketen handeln könnte.
Tabelle 3: Beispielvorlage zur Erfassung des geschätzten Azimuts und der Elevation von Starlink-Leuchtraketen, die die UAP-Sichtung durch einen Beobachter in der Luft erklären könnten.
The necessary information is then:
1) Observation location, O1: 35.5224°N, 108.7235°W
Altitude: 35,000 feet
Aircraft Bearing (also assumed to be observer's azimuth look angle): 70°
2) Using https://www.fcc.gov/media/radio/find-terminal-coordinates:
The effective observation location, O2 is: 36.5987°N, 104.8259°W or near Cimarron, NM
3) Year: 2022
4) Date: October 9
5) Time: 3:50AM local
For steps 6 through 8, see completed Table 4 below. This was completed using www.suncalc.org.
Die erforderlichen Informationen lauten:
1) Beobachtungsort O1: 35,5224°N, 108,7235°W
Höhe: 35.000 Fuß
Flugzeugpeilung (entspricht dem Azimutwinkel des Beobachters): 70°
2) Mit https://www.fcc.gov/media/radio/find-terminal-coordinates:
Der effektive Beobachtungsort O2 ist: 36,5987°N, 104,8259°W oder in der Nähe von Cimarron, New Mexico.
3) Jahr: 2022
4) Datum: 9. Oktober
5) Uhrzeit: 3:50 Uhr Ortszeit
Schritte 6 bis 8 sind in der untenstehenden Tabelle 4 aufgeführt. Die Berechnung erfolgte mit www.suncalc.org.
The specific azimuth and elevations of the sighting were not given, but the pilot does state that the
UAP was to the “left of the constellation Leo.” Therefore, it is possible to approximate the sighting
parameters by determining the Leo constellation’s location at the given day and time when viewed
from the effective observation location, O2. Figure 16 below was generated using the planetarium
view on the website https://in-the-sky.org/satmap_planetarium.php?. Noted in the image is
information on several stars that provide a reference for estimating the sighting azimuth and
elevation location “left of the constellation Leo.” Also shown are numerous Starlink satellites that
were present in the sky during this time. The red satellites are estimated to be flaring per this
website. The red arrows were added to the image by the author to show the direction of motion for
several of the Starlink satellites. Note their crossing directions, which are consistent with the pilot’s
report of “multiple lights moving in different directions.” The azimuth and elevation of the stars
was determined using the website https://theskylive.com/planetarium?.
The estimated area of the sky the pilot likely referenced is circled by a white, dashed oval shape
and the approximate center of this area is provided in the image. Using this estimate, it is possible
to determine the sighting parameters required in Table 4. Comparing these to the expected location
of the Starlink flare window for this date, time, and location (given by the Sun’s azimuth and look
angle in the table), it is seen that these are very comparable. Consequently, the anomalous lights
reported by the pilot are very likely Starlink and other satellite flares.
Die genauen Azimut- und Höhenkoordinaten der Sichtung wurden nicht angegeben, der Pilot gibt jedoch an, dass sich das unbemannte Flugobjekt (UAP) „links vom Sternbild Löwe“ befand. Daher ist es möglich, die Sichtungsparameter näherungsweise zu bestimmen, indem man die Position des Sternbilds Löwe zum angegebenen Tag und zur angegebenen Uhrzeit ermittelt, wenn man es vom effektiven Beobachtungsort O2 aus betrachtet. Abbildung 16 unten wurde mithilfe der Planetariumsansicht auf der Website https://in-the-sky.org/satmap_planetarium.php? erstellt. Die Abbildung enthält Informationen zu mehreren Sternen, die als Referenz für die Schätzung des Azimuts und der Höhenkoordinate „links vom Sternbild Löwe“ dienen. Außerdem sind zahlreiche Starlink-Satelliten dargestellt, die sich zu dieser Zeit am Himmel befanden. Laut dieser Website befinden sich die roten Satelliten vermutlich in einem Flare-Zustand. Die roten Pfeile wurden vom Autor hinzugefügt, um die Bewegungsrichtung einiger Starlink-Satelliten anzuzeigen. Beachten Sie die sich kreuzenden Richtungen, die mit der Meldung des Piloten über „mehrere Lichter, die sich in verschiedene Richtungen bewegen“ übereinstimmen. Azimut und Elevation der Sterne wurden mithilfe der Website https://theskylive.com/planetarium? bestimmt. Der vom Piloten wahrscheinlich erwähnte Himmelsbereich ist durch ein weißes, gestricheltes Oval eingekreist. Die ungefähre Mitte dieses Bereichs ist in der Abbildung angegeben. Mithilfe dieser Schätzung lassen sich die in Tabelle 4 aufgeführten Sichtparameter bestimmen. Ein Vergleich mit der erwarteten Position des Starlink-Flare-Fensters für dieses Datum, diese Uhrzeit und diesen Ort (angegeben durch Sonnenazimut und Blickwinkel in der Tabelle) zeigt eine sehr gute Übereinstimmung. Daher handelt es sich bei den vom Piloten gemeldeten anomalen Lichtern höchstwahrscheinlich um Starlink- und andere Satelliten-Flares.
Summary
Both diffuse and specular reflection of sunlight from satellites can explain some of the UAP reports
received by AARO. Specular reflection from the mirrored panels and antennas on the satellite bus
result in bright, short-lived flashes of light called “satellite flares.” Diffuse reflection from dozens
of satellites launched in close spatial and temporal proximity by space-based communications
companies, and particularly SpaceX, lead to “satellite trains.” These nighttime phenomena are the
result of technological advances taken to proliferate global internet by placing thousands of
satellites in LEO. This paper described these effects and provided references and processes, backed
by examples, that can be used to predict or identify satellite flares. AARO anticipates that by
equipping the reader with knowledge of this phenomena and the required information needed to
deconflict satellite flares from UAP events, the quality of reports with supporting data and
measurements will improve.
Zusammenfassung
Sowohl diffuse als auch spiegelnde Reflexion von Sonnenlicht an Satelliten können einige der UAP-Meldungen erklären, die AARO erhält. Spiegelnde Reflexionen an den verspiegelten Paneelen und Antennen des Satellitenbusses führen zu hellen, kurzlebigen Lichtblitzen, sogenannten „Satelliten-Flares“. Diffuse Reflexionen von Dutzenden von Satelliten, die von Weltraumkommunikationsunternehmen, insbesondere SpaceX, räumlich und zeitlich nahe beieinander gestartet werden, führen zu „Satellitenzügen“. Diese nächtlichen Phänomene sind das Ergebnis technologischer Fortschritte, die zur Verbreitung des globalen Internets durch die Platzierung Tausender Satelliten im erdnahen Orbit (LEO) beitragen. Dieser Artikel beschreibt diese Effekte und stellt Referenzen und Verfahren bereit, untermauert durch Beispiele, die zur Vorhersage oder Identifizierung von Satelliten-Flares verwendet werden können. AARO geht davon aus, dass sich die Qualität der Berichte mit unterstützenden Daten und Messungen verbessert, indem der Leser mit dem Wissen über diese Phänomene und den notwendigen Informationen zur Unterscheidung von Satelliten-Flares und UAP-Ereignissen ausgestattet wird.
Quelle: AARO