Lexikon der Fernerkundung

Geostationäre Transferbahn (GTO)

Eine geostationäre Transferbahn (auch Geotransferorbit; Abk. GTO von engl. Geostationary Transfer Orbit) ist eine Erdumlaufbahn, auf der Satelliten von Trägerraketen ausgesetzt werden, um danach endgültig auf einer geostationären Umlaufbahn (GEO) positioniert zu werden. Dem dazu erforderlichen Bahnmanöver geht eine genaue Bahnbestimmung voraus.

Der GTO hat die Form einer langgestreckten Ellipse; einer ihrer Brennpunkte ist der Erdmittelpunkt. Der am weitesten von der Erde entfernte Punkt – das Apogäum – liegt meist in der Nähe des geostationären Orbits in 35.786 km Höhe über dem Äquator. Die Bahngeschwindigkeit dort ist aber noch zu gering für die gewünschte Kreisbahn und die Bahnneigung (Inklination) meist zu groß.

Normalerweise setzt eine Rakete den Satelliten am (oder in der Nähe des) erdnächsten Punkts (dem Perigäum) der Ellipsenbahn aus. Die Umlaufzeit auf einem typischen GTO (250 × 36.000 km) beträgt ca. 10,5 Stunden, so dass die Höhe der geostationären Umlaufbahn erstmals nach mehr als 5 Stunden passiert wird.

Einige Trägerraketen fliegen zuerst eine niedrige Parkbahn an und starten von dort meist einen Hohmann-Transfer, dessen elliptischer Teil die geostationäre Transferbahn ist. Einige Trägerraketen, wie die Ariane, bringen die Satelliten jedoch direkt auf die geostationäre Transferbahn, wozu von einem äquatornahen Standort aus, wie Kourou, ebenfalls ein Delta v von knapp 9,8 km/s nötig ist. Einige Trägerraketen, die auf einem sehr hohen Breitengrad starten, z.B. die russische Proton, steuern einen GTO+ („plus“) oder auch supersynchronen Transferorbit mit sehr hohem Apogäum an. Wegen der dort geringen Bahngeschwindigkeit können sie die hohe Inklination mit weniger Energieaufwand abbauen (bi-elliptischer Transfer). Zu diesem Zweck erhält der Flugkörper beim Überqueren der Äquatorebene eine Querbeschleunigung in seiner Bahnebene, die deren Neigung auf Null umlenkt.

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