Bald werden Satelliten Sie überall und jederzeit beobachten können

Fotoillustration einer Vielzahl von Satelliten

Im Jahr 2013 erhielt die Polizei in Grants Pass, Oregon, einen Hinweis, dass ein Mann namens Curtis W. Croft in seinem Hinterhof illegal Marihuana angebaut hatte. Also überprüften sie Google Earth. Tatsächlich zeigte das vier Monate alte Satellitenbild ordentliche Reihen von Pflanzen, die auf Crofts Grundstück wuchsen. Die Bullen durchsuchten seine Wohnung und beschlagnahmten 94 Pflanzen.

Im Jahr 2018 nutzte die brasilianische Polizei im Bundesstaat Amapá Echtzeit-Satellitenbilder, um eine Stelle zu finden, an der Bäume aus dem Boden gerissen wurden. Als sie auftauchten, stellten sie fest, dass auf dem Gelände illegal Holzkohle produziert wurde, und nahmen im Zusammenhang mit dem Plan acht Personen fest.

Diese Geschichte war Teil unserer Juli-Ausgabe 2019

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Chinesische Regierungsbeamte haben die Existenz von uigurischen Umerziehungslagern in der Provinz Xinjiang geleugnet oder heruntergespielt und sie als Berufsschulen dargestellt. Aber Menschenrechtsaktivisten haben anhand von Satellitenbildern gezeigt, dass viele der Schulen von Wachtürmen und Stacheldraht umgeben sind.

Kommerziell erhältliche Satellitenbilder werden von Jahr zu Jahr schärfer und häufiger aufgenommen. 2008 befanden sich 150 Erdbeobachtungssatelliten im Orbit; Inzwischen sind es 768. Satellitenunternehmen bieten keine 24-Stunden-Echtzeitüberwachung an, aber wenn man dem Hype glauben darf, kommen sie dem nahe. Befürworter des Datenschutzes warnen davor, dass Innovationen bei Satellitenbildern die Fähigkeit der US-Regierung (ganz zu schweigen von der des Rests der Welt) zur Regulierung der Technologie überflügeln. Wenn wir jetzt keine strengeren Grenzen setzen, sagen sie, wird eines Tages jeder, von Werbefirmen über verdächtige Ehepartner bis hin zu Terrororganisationen, Zugang zu Werkzeugen haben, die zuvor staatlichen Spionageagenturen vorbehalten waren. Was bedeuten würde, dass zu jedem beliebigen Zeitpunkt jeder jeden anderen beobachten könnte.

Die Bilder werden immer klarer

Kommerzielle Satellitenbilder befinden sich derzeit in einem optimalen Bereich: stark genug, um ein Auto zu sehen, aber nicht genug, um Marke und Modell zu erkennen; Sie werden häufig genug gesammelt, damit ein Landwirt die Gesundheit der Ernte im Auge behalten kann, aber nicht so oft, dass die Leute das Kommen und Gehen eines Nachbarn verfolgen könnten. Diese Anonymität ist gewollt. US-Bundesvorschriften begrenzen Bilder, die von kommerziellen Satelliten aufgenommen werden, auf eine Auflösung von 25 Zentimetern oder etwa die Länge eines Männerschuhs. (Militärische Spionagesatelliten können Bilder weitaus detaillierter aufnehmen, obwohl nur wie viel mehr geheim ist.)

Seit 2014, als die National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) die Grenze von 50 auf 25 cm lockerte, reicht diese Auflösung aus, um die meisten Kunden zufrieden zu stellen. Investoren können die Ölversorgung anhand der Schatten, die in Öllagertanks geworfen werden, vorhersagen. Landwirte können Überschwemmungen überwachen, um ihre Ernten zu schützen. Menschenrechtsorganisationen haben die Flüchtlingsströme aus Myanmar und Syrien verfolgt.

Aber die Satellitenbilder verbessern sich in einer Weise, die Investoren und Unternehmen unweigerlich ausnutzen wollen. Das Imaging-Unternehmen Planet Labs unterhält derzeit 140 Satelliten, genug, um jeden Ort der Erde einmal am Tag zu überfliegen. Maxar, ehemals DigitalGlobe, das 1997 den ersten kommerziellen Erdbeobachtungssatelliten ins All schickte, baut eine Konstellation auf, die in der Lage sein wird, Orte 15 Mal am Tag erneut zu besuchen. BlackSky Global verspricht, die meisten Großstädte bis zu 70 Mal am Tag erneut zu besuchen. Das reicht vielleicht nicht aus, um jede Bewegung einer Person zu verfolgen, aber es würde beispielsweise zeigen, zu welcher Tageszeit sich das Auto einer Person normalerweise in der Einfahrt befindet.

Einige Unternehmen bieten sogar Live-Videos aus dem All an. Bereits 2014 begann ein Silicon-Valley-Startup namens SkyBox (später in Terra Bella umbenannt und von Google und dann Planet gekauft) mit der Werbung für HD-Videoclips mit einer Länge von bis zu 90 Sekunden. Und ein Unternehmen namens EarthNow sagt, dass es eine kontinuierliche Echtzeitüberwachung mit einer Verzögerung von nur etwa einer Sekunde anbieten wird, obwohl einige denken, dass es seine Fähigkeiten übertreibt. Jeder versucht, einer lebenden Karte näher zu kommen, sagt Charlie Loyd von Mapbox, die benutzerdefinierte Karten für Unternehmen wie Snapchat und den Weather Channel erstellt. Aber es wird nicht morgen oder übermorgen eintreffen: Wir sind extrem weit entfernt von hochauflösenden Vollzeitvideos der Erde.

Einige der radikalsten Entwicklungen in der Erdbeobachtung betreffen nicht die traditionelle Fotografie, sondern Radarsensoren und hyperspektrale Bilder, die elektromagnetische Wellenlängen außerhalb des sichtbaren Spektrums erfassen. Wolken können den Boden im sichtbaren Licht verbergen, aber Satelliten können sie mit einem Radar mit synthetischer Apertur durchdringen, das ein Signal aussendet, das von dem erfassten Objekt und zurück zum Satelliten reflektiert wird. Es kann die Höhe eines Objekts auf den Millimeter genau bestimmen. Die NASA verwendet Radar mit synthetischer Apertur seit den 1970er Jahren, aber die Tatsache, dass die USA es erst letztes Jahr für den kommerziellen Gebrauch zugelassen haben, zeugt von seiner Leistungsfähigkeit – und politischen Sensibilität. (Im Jahr 1978 blockierten Militärbeamte angeblich die Veröffentlichung von Radarsatellitenbildern, die die Position amerikanischer Atom-U-Boote enthüllten.)

Während GPS-Daten von Mobiltelefonen eine legitime Bedrohung der Privatsphäre darstellen, können Sie sich zumindest dafür entscheiden, Ihr Telefon zu Hause zu lassen. Es ist schwieriger, sich vor einer Satellitenkamera zu verstecken.

In der Zwischenzeit können Landwirte die hyperspektrale Sensorik verwenden, um festzustellen, wo sich eine Ernte in ihrem Wachstumszyklus befindet, und Geologen können sie verwenden, um die Textur von Gestein zu erkennen, die für Ausgrabungen günstig sein könnte. Aber es könnte auch verwendet werden, sei es von Militärbehörden oder Terroristen, um unterirdische Bunker oder nukleares Material zu identifizieren.

Auch die Auflösung von kommerziell erhältlichem Bildmaterial dürfte sich weiter verbessern. Die 25-Zentimeter-Obergrenze der NOAA wird unter Druck geraten, da die Konkurrenz durch internationale Satellitenunternehmen zunimmt. Und selbst wenn dies nicht der Fall ist, hindert beispielsweise nichts ein chinesisches Unternehmen daran, 10-cm-Bilder aufzunehmen und an amerikanische Kunden zu verkaufen. Andere Unternehmen auf internationaler Ebene werden damit beginnen, Bilder mit höherer Auflösung bereitzustellen, als wir gesetzlich zulassen, sagt Therese Jones, Senior Director of Policy für die Satellite Industry Association. Unsere Unternehmen würden das Limit so weit wie möglich nach unten drücken wollen.

Was die Bilder noch leistungsfähiger macht, ist die Fähigkeit, sie in großen Mengen zu verarbeiten. Analytikunternehmen wie Orbital Insight und SpaceKnow speisen visuelle Daten in Algorithmen ein, die so konzipiert sind, dass jeder mit einer Internetverbindung die Bilder massenhaft verstehen kann. Investoren nutzen diese Analyse, um zum Beispiel das wahre BIP der chinesischen Provinz Guangdong auf der Grundlage des nächtlichen Lichts zu schätzen. Einbrecher könnten aber auch eine Stadt scannen, um festzustellen, welche Familien am häufigsten und wie lange nicht in der Stadt sind.

Satelliten- und Analyseunternehmen sagen, dass sie darauf achten, ihre Daten zu anonymisieren und sie von identifizierenden Merkmalen zu befreien. Aber selbst wenn Satelliten keine Gesichter erkennen, könnten diese Bilder in Kombination mit anderen Datenströmen – GPS, Überwachungskameras, Social-Media-Posts – eine Bedrohung für die Privatsphäre darstellen. Volksbewegungen, in welche Art von Geschäften gehen Sie, wo gehen Ihre Kinder zur Schule, welche religiösen Einrichtungen besuchen Sie, was sind Ihre sozialen Muster, sagt Peter Martinez von der Secure World Foundation. Alle diese Arten von Fragen könnten im Prinzip abgefragt werden, falls jemand interessiert wäre.

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Wie alle Werkzeuge sind auch Satellitenbilder dem Missbrauch ausgesetzt. Seine offensichtliche Objektivität kann zu falschen Schlussfolgerungen führen, wie beispielsweise damals, als die Regierung George W. Bush sie benutzte, um zu argumentieren, dass Saddam Hussein chemische Waffen im Irak lagerte. Versuche, die Privatsphäre zu schützen, können auch nach hinten losgehen: Im Jahr 2018 hat ein russisches Kartierungsunternehmen die Standorte sensibler Militäroperationen in der Türkei und in Israel unkenntlich gemacht, wodurch versehentlich ihre Existenz preisgegeben und Webbenutzer aufgefordert wurden, die Standorte auf anderen Open-Source-Karten zu finden.

Das Aufnehmen von Satellitenbildern mit guten Absichten kann auch unbeabsichtigte Folgen haben. Im Jahr 2012, als der Konflikt an der Grenze zwischen Sudan und Südsudan tobte, veröffentlichte das in Harvard ansässige Satellite Sentinel Project ein Bild, das eine Baumannschaft zeigte, die eine panzerfähige Straße baute, die zu einem von der sudanesischen Volksbefreiungsarmee besetzten Gebiet führte. Die Idee war, die Bürger vor den sich nähernden Panzern zu warnen, damit sie evakuieren konnten. Aber auch die SPLA sah die Bilder und griff innerhalb von 36 Stunden die Straßenbesatzung an (die sich, wie sich herausstellte, aus chinesischen Zivilisten bestand, die von der sudanesischen Regierung angeheuert wurden), tötete einige von ihnen und entführte den Rest. Als Aktivist ist es oft der Instinkt, mehr Informationen zu veröffentlichen, sagt Nathaniel Raymond, ein Menschenrechtsexperte, der das Sentinel-Projekt leitete. Aber er hat gelernt, dass man berücksichtigen muss, wer sonst noch zusieht.

Es ist teuer, dir die ganze Zeit zuzusehen

Eine Sache, die uns vor himmlischer Überprüfung bewahren könnte, ist der Preis. Einige Satellitenunternehmer argumentieren, dass die Nachfrage nicht ausreicht, um für eine Konstellation von Satelliten zu bezahlen, die in der Lage sind, rund um die Uhr mit Auflösungen unter 25 cm zu überwachen. Es wird eine Frage der Wirtschaftlichkeit, sagt Walter Scott, Gründer von DigitalGlobe, jetzt Maxar. Während einige Unternehmen relativ billige Nanosatelliten in der Größe von Toastern starten – die von Planet gestarteten 120 Dove-Satelliten beispielsweise sind laut einem Sprecher um Größenordnungen billiger als herkömmliche Satelliten – gibt es eine Grenze dafür, wie klein sie werden und trotzdem aufnehmen können hyperdetaillierte Bilder. Es ist eine grundlegende Tatsache der Physik, dass die Größe der Öffnung die Grenze der erreichbaren Auflösung bestimmt, sagt Scott. In einer bestimmten Höhe benötigen Sie ein Teleskop einer bestimmten Größe. Das ist in Maxars Fall eine Öffnung von etwa einem Meter Durchmesser, die auf einem Satelliten von der Größe eines kleinen Schulbusses montiert ist. (Obwohl es Möglichkeiten gibt, diese Grenze zu umgehen – Interferometrie verwendet beispielsweise mehrere Spiegel, um einen viel größeren Spiegel zu simulieren – sind sie komplex und teuer.) Größere Satelliten bedeuten kostspieligere Starts, sodass Unternehmen einen finanziellen Anreiz benötigen würden, um solche granularen Daten zu sammeln .

Allerdings gibt es bereits eine Nachfrage nach Bildern mit einer Auflösung von weniger als 25 cm – und ein Angebot davon. Beispielsweise benötigen einige Versicherungsunternehmen diese Detailgenauigkeit, um Bäume zu erkennen, die über ein Dach hinausragen, oder um ein Dachfenster von einem Solarpanel zu unterscheiden, und sie können es von Flugzeugen und Drohnen erhalten. Aber wenn die Kosten für Satellitenbilder weit genug gesenkt würden, würden die Versicherungsunternehmen vermutlich umsteigen.

Drohnen können natürlich schon jetzt bessere Bilder sammeln als Satelliten es jemals können. Aber Drohnen haben nur begrenzte Einsatzmöglichkeiten. In den USA verbietet die Federal Aviation Administration kommerzielle Drohnen über Menschengruppen zu fliegen, und Sie müssen eine Drohne registrieren, die mehr als ein halbes Pfund (227 Gramm) oder so wiegt. Es gibt keine solchen Beschränkungen im Raum. Der Weltraumvertrag, der 1967 von den USA, der Sowjetunion und Dutzenden von UN-Mitgliedstaaten unterzeichnet wurde, gewährt allen Staaten freien Zugang zum Weltraum, und nachfolgende Abkommen zur Fernerkundung haben das Prinzip des offenen Himmels verankert. Während des Kalten Krieges war dies sinnvoll, da es den Supermächten ermöglichte, andere Länder zu überwachen, um zu überprüfen, ob sie sich an Rüstungsabkommen hielten. Aber der Vertrag sah nicht vor, dass es eines Tages jedem möglich sein würde, detaillierte Bilder von fast jedem Ort zu erhalten.

Und dann sind da noch die Ortungsgeräte, die wir in unseren Taschen herumtragen, auch bekannt als Smartphones. Aber während die GPS-Daten von Mobiltelefonen eine legitime Bedrohung der Privatsphäre darstellen, können Sie sich zumindest dafür entscheiden, Ihr Telefon zu Hause zu lassen. Es ist schwieriger, sich vor einer Satellitenkamera zu verstecken. Es gibt ein Element der Grundwahrheit – kein Wortspiel beabsichtigt – dass Satelliten das haben, vielleicht Ihr Handy oder Ihre digitale Aufzeichnung oder was auf Twitter passiert [nicht], sagt Abraham Thomas, Chief Data Officer beim Analyseunternehmen Quandl. Die Daten selbst neigen dazu, von Haus aus genauer zu sein.

Die Zukunft der menschlichen Freiheit

Die amerikanischen Datenschutzgesetze sind vage, wenn es um Satelliten geht. Gerichte haben die Luftüberwachung im Allgemeinen zugelassen, obwohl der Oberste Gerichtshof von New Mexico 2015 entschied, dass eine Luftdurchsuchung durch die Polizei ohne Haftbefehl verfassungswidrig sei. Fälle laufen oft darauf hinaus, ob eine Überwachungshandlung die vernünftige Erwartung einer Person an die Privatsphäre verletzt. Ein Bild, das auf einem öffentlichen Bürgersteig aufgenommen wurde: Freiwild. Ein Foto, das von einer Drohne durch jemandes Schlafzimmerfenster geschossen wurde: wahrscheinlich nicht. Ein Satellit, der Hunderte von Kilometern hoch umkreist und ein Video von einem Auto aufnimmt, das in die Einfahrt fährt? Unklar.

Das bedeutet nicht, dass die US-Regierung machtlos ist. Es ist nicht für chinesische oder russische Satelliten zuständig, kann aber regeln, wie amerikanische Kunden ausländische Bilder verwenden. Profitieren US-Unternehmen davon in einer Weise, die die Privatsphäre von US-Bürgern verletzt, könnte die Regierung einschreiten.

Raymond argumentiert, dass der Schutz unserer selbst bedeutet, die Privatsphäre selbst zu überdenken. Aktuelle Datenschutzgesetze, sagt er, konzentrieren sich auf Bedrohungen der Rechte von Einzelpersonen. Aber dieser Schutz ist anachronistisch angesichts von KI, Geodatentechnologien und mobilen Technologien, die nicht nur Gruppendaten verwenden, sondern auf Gruppendaten als Benzin im Tank laufen, sagt Raymond. Die Regulierung dieser Technologien bedeutet, dass der Datenschutz nicht nur für Einzelpersonen, sondern auch für Gruppen gilt. Sie können absolut ethisch mit personenbezogenen Daten umgehen und trotzdem Menschen töten, sagt er.

Bis wir uns alle auf Datenschutznormen einigen können, sagt Raymond, wird es schwierig sein, dauerhafte Regeln für Satellitenbilder zu schaffen. Wir versuchen alle, das herauszufinden, sagt er. Es ist nicht so, dass irgendetwas darauf reitet, außer der Zukunft der menschlichen Freiheit.

Christopher Beam ist ein in Los Angeles lebender Schriftsteller.

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