Satelliten unter Kontrolle

Hands-on

Satelliten unter Kontrolle

Erstellt von

Autoren

Michel Darche
Regis Goiffon

Astronomie, Navigation, Meteorologie bis hin zu Mobilfunk, GPS, Internet und noch vieles mehr: Sie alle liefern Gründe, um Satelliten um die Erde kreisen zu lassen.
Aus diesem Grund berechnen und optimieren Mathematiker Bewegungs- und Umlaufbahnen von Raumsonden mit immer ausgereifterer Technik.

Die Flugbahn steuern!

Ein Satellit bleibt immer auf seiner Umlaufbahn, ohne dass er zusätzliche Energie benötigt, wenn seine Geschwindigkeit und sein Abstand zur Erde so aufeinander abgestimmt sind, dass die Zentripetalkraft genau der Gravitationskraft der Erde entspricht. Je weiter entfernt ein Satellit kreist, umso langsamer muss er sich bewegen. Haben Satellit und Erde dieselbe Winkelgeschwindigkeit, scheint der Satellit für den Beobachter auf der Erde immer an ein und derselben Stelle zu sein. Dieser sogenannte geostationäre Orbit liegt bei einer Höhe von 36.000 km.

Dieselben Zusammenhänge werden auch bei der Planung interplanetarer Missionen angewendet. So kann man beispielsweise ein sogenannte ‚Swing-by’-Manöver berechnen, bei dem ein Raumschiff beschleunigt wird, indem es nah an Himmelskörpern vorbeifliegt. Ebenso kann man die Geschwindigkeit beeinflussen, mit der es sich seinem Zielplaneten nähert. Diese sollte gegen Ende der Reise möglichst gering sein, um die für den Bremsvorgang benötigte Energie zu minimieren.

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