Der erste Freibeuter des Weltalls: Es begann mit einer Studenten-Party und endete mit dem Hack eines Satelliten im Erdorbit

In etwa so könnt ihr euch Beesat im hohen Erdorbit vorstellen. Es handelt sich hierbei aber um ein Symbolbild. (Bildquelle: Fox_dsign über Adobe Stock)

Er ist der erste Freibeuter des Weltalls: ein Absolvent der Computerwissenschaften, sein Name: PistonMiner. Der Hacker stellte kürzlich auf dem 38. Chaos Communications Congress (38C3) seine Bachelorarbeit vor. Für diese hakte er sich in den Satelliten Beesat-1 und schenkte ihm ein neues Leben. Mehr als zehn Jahre lang galt er bis dahin nur als eines von Hunderten Wracks im Erdorbit, nachdem er wiederholt Datenmüll zurückgeschickt hatte.

Wir erzählen euch von der technischen Pionierleistung, die auf einer Party ihren Anfang nahm und auf Jahrzehnte hinaus der Menschheit nutzen könnte. Mehr zu der kosmischen Müllhalde und welche Gefahren uns dadurch langfristig drohen können, findet ihr bei uns in mehreren Artikeln:

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Wiedererweckung und ein neues Auge über der Erde

Anfang der 2000er stellte sich Studenten von der Technischen Universität Berlin eine Aufgabe: Sie wollten den Beweis antreten, dass sie einen Satelliten bauen können, der klein und leicht ist, aber dennoch ähnliche Funktionen wie herkömmliche Varianten bietet. Nur 10×10×10 Zentimeter groß, würfelförmig und nicht einmal ein Kilogramm schwer (Cubesat-Standards) startete Beesat 2009 mit einer indischen Rakete in den Orbit. Doch rasch häuften sich die Probleme und so gab die TU Berlin ihn 2013 auf, da sein Weiterbetrieb aussichtslos schien – bis PistonMiner anklopfte.

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Der Hacker traf, wie er erzählt, den ehemaligen Projektleiter von Beesat auf einer Party an der TU Berlin. Letzterer war dort nur auf Besuch und arbeitet längst woanders, aber im Gespräch begannen sie, die damaligen Vorgänge durchzuspielen. Am Ende des Abends hatte PistonMiner dreierlei:

• Die Überzeugung, dass es sich nur um ein Software-Problem handelt
• Die Erlaubnis, sich in das Weltraum-Relikt zu hacken (deshalb auch Freibeuter, sie kaperten, mit Erlaubnis einer Großmacht, die Frachtsegler einer anderen).
• Und zu guter Letzt auch die Infos, wie er den Satelliten erreichen, reaktivieren und manipulieren kann

Danach folgten noch Dutzende E-Mails, um dem alten Programmcode habhaft zu werden, aber nach vielen Stunden Arbeit wurde aus einer fundierten Ahnung, Gewissheit: Ein Programmierfehler im Bordcomputer des Beesats sorgten für den Datenmüll. Über einige Umwege fand PistonMiner mittels Tests an einem zusammengeschusterten Nachbau am Boden einen Weg, wie das Problem zu lösen ist und wie das Update im Erdorbit ablaufen könnte.

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Denn der Satellit mit der Rechenleistung eines Nintendo Gameboys, wie der Computerwissenschaftler erläutert, ist nur rudimentär für Software-Updates im Orbit ausgelegt worden. Zudem stellten selbst die nur Hunderte Kilobytes großen Datensätze für die Aktualisierung ein Problem dar.

Beesat ist nämlich von Berlin aus nur 90 Minuten pro Tag erreichbar. Obendrein teilt sich diese Zeit in von langen Pausen getrennte 15-Minuten-Brocken auf – je zur Hälfte morgens und abends. Der Grund ist die sonnensynchrone Umlaufbahn des Satelliten in 700 Kilometern Höhe. Ferner können pro Überflug nur wenige Bytes hinaufgeschickt werden. Doch mit Tricks hat PistonMiner es auf das Allernötigste beschränkt und so begann Beesat im September 2024 seine zweite Karriere – mit einem neuen Auge.

Per Zufall entdeckte der Hacker nämlich, dass die Kamera von Beesat nicht, wie dereinst angenommen, kaputt ist. Auch hier verschluckte quasi ein Software-Bug die Aufnahmen. Es sind keine grandiosen Fotos, aber Beesat ist heute funktionsfähiger als jemals zuvor, seitdem sein Retter einen weiteren Patch ins All schickte.

Der Urahn überlebt alle Nachfahren

Nach Beesat-1 folgten noch 2 bis 13. Aber bis auf einen sind alle Nachfahren vom Urahn in der Atmosphäre verglüht, da sie größtenteils in erheblich niedrigeren Umlaufbahnen operiert haben.

Beesat-1 droht dieses Schicksal indes ebenfalls. Aber mit Glück könnte er noch 20 Jahre lang um die Erde kreisen und dank PistonMiner Fotos knipsen und Funkern als Partner in ihrem Hobby zu dienen. Denn an Bord von Beesat-1 befindet sich ein Digipeater. Dieser wiederholt Signale, die er empfängt, und sendet sie zurück zur gerade überflogenen Erdoberfläche. Alle notwendigen Daten hierfür findet ihr auf dieser Amateurfunker-Seite.

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Zum Schluss seines Talks verneigt sich PistonMiner symbolisch vor dem gesamten Team hinter Beesat-1. Denn obwohl es nicht so scheint, hat das Team fantastische Arbeit geleistet. Die Tatsache, dass der Satellit heutzutage, nach mehr als 15 Jahren im Orbit, noch fast zu 100 Prozent funktionsfähig ist, hebt ihn von der Masse an. Nur der zweite Bordcomputer sowie ein Sensor sind eventuell beschädigt.

Einer Folie aus einem wissenschaftlichen Paper zufolge, die der Hacker zeigt, sollen bereits nach zwei Jahren nur noch zwei von drei gestarteten Cubesats ihren Dienst tun – Tendenz ab dann weiter stark abnehmend. Deshalb: Beesat-1, Respekt!

Das große Ganze: Tatsächlich könnte dieses Projekt einen langen Schatten werfen, denn Beesat ist längst nicht der einzige tote Satellit einer Forschungseinrichtung. Viele Projekte laufen schlicht aus, weil das Team sich auflöst oder die Finanzierung endet. Also vielleicht fühlen sich nun andere Programmierer von PistonMiners Pionierarbeit motiviert, ebenfalls Weltraum-Archäologie oder Freibeuterei im Orbit zu betreiben.