Molniya-Orbit

Bei der Molniya-Bahn handelt es sich um einen hochelliptischen Orbit, der ausgiebig von russischen Satelliten verwendet wird. Die Umlaufbahn ist exakt ein halber Sterntag (11 h 58 min. 2s) und weist eine Exzentrizität von ca. 0,74 und eine Inklination von ca. 64° auf, um die Betrachtungszeit über hohen Breitengrade zu maximieren. Das Apogäum liegt also in einer Höhe von ca. 40.000 km, das Perigäum bei ca. 530 km über dem Südpolarbereich. Der Satellit verharrt ca. 8 Stunden nahezu stationär im Apogäum über Sibirien und überquert das Perigäum in ca. 4 Stunden, um das Apogäum jetzt über Kanada zu erreichen. Zwölf Stunden später ist er wieder über Sibirien. Dieser Orbit ist insbesondere für die Kommunikation im nördlichsten Teil der Hemisphäre geeignet, da man hier geostationäre Satelliten nicht empfangen kann.

Molnija-Bahn Bodenspur eines Molnija-Satelliten Im operationellen Teil der Umlaufbahn vom Apogäum -3 Stunden bis zum Apogäum +3 Stunden befindet sich der Satellit nördlich von 55,5° N (z.B. auf dem Breitengrad von Zentralschottland, Moskau und dem südlichen Teil der Hudson Bay). Quellen: Wikipedia

Molnija-Bahn Molnija-Orbit mit Stundenmarkierungen Gewöhnlich wird der Zeitraum vom Perigäum +2 Stunden bis zum Perigäum +10 Stunden für die Übertragung auf die Nordhalbkugel verwendet. Quellen: NASA

Molnija-Orbits sind nach dem sowjetischen Wissenschaftler benannt, der diese Bahn konzipiert und daruaf ausgelegt hat,dass ein Satellit lange über der arktischen Polarregion bleiben kann. Auch die Baureihe der sowjetischen Molnija-Kommunikationssatelliten, die diese Art Umlaufbahn seit Mitte der 1960er Jahre nutzen, verdankt ihm ihren Namen.

Mit leichten Anpassungen wurden dieselben Umlaufbahnen von sowjetischen Spionagesatelliten genutzt, deren Apogäum über den USA lag. Geostationäre Umlaufbahnen bieten sich zwar zur Beobachtung der USA an, jedoch waren, bedingt durch die eingesetzte Sensortechnik, kontraststarke Beobachtungswinkel notwendig, die nur von höheren Breiten aus erreicht werden konnten. Beispielhaft hierfür ist der US-KS-Frühwarnsatellit zur Erkennung von US-Raketenstarts, wobei deren spätere Verbesserungen die Nutzung geostationärer Umlaufbahnen erlaubten.

Teilweise nutzten die USA Molnija-Orbits ihrerseits für Spionagesatelliten, wobei die lange Aufenthaltsdauer der Satelliten in den nördlichen Breiten, die für die sowjetische Kommunikation so vorteilhaft ist, genutzt wurde, um ebendiese abzuhören. Die elektronischen Aufklärungssatelliten Jumpseat und deren Nachfolger Trumpet nutzten ebenfalls Molnija-Orbits. Eine weitere Anwendung ist das Satellite-Data-System, SDS, zur Weiterreichung der Daten von über Russland operierenden Spionagesatelliten an US-Bodenstationen. Das SDS ermöglichte die Echtzeit-Datenübertragung von den tief fliegenden KH-11-Aufklärungssatelliten während deren Vorbeifluges auf ihren polnahen Bahnen unterhalb der SDS-Satelliten.

Für die bemannte Raumfahrt sind Molnija-Orbits ungeeignet, da diese wiederholt den hochenergetischen Van-Allen-Gürtel kreuzen.