Umlaufbahnen von Satelliten

Die Satellitenbahn lässt sich relativ zur Erde eindeutig festlegen. Die Bahnebene des Satelliten schneidet die Äquatorebene entlang einer Geraden durch den Erdmittelpunkt und den Knotenpunkt K. Der Neigungswinkel der Satellitenbahn gegenüber der Äquatorebene wird als Inklination i bezeichnet.

Satelliten umkreisen die Erde heute in Entfernungen zwischen 500 km und 36 000 km.

Bei geostationärem Umlauf 'steht' der Satellit in einer Höhe von ca. 36 000 km über der Erde in der Äquatorialebene (Inklination nahe Null), er bewegt sich in östliche Richtung, wobei seine Umlaufdauer gleich der Periodendauer einer Erdrotation ist (ca. 24 h). Auf derartigen Umlaufbahnen befinden sich beispielsweise sämtliche Kommunikationssatelliten, sowie die Wettersatelliten GOES, GMS und METEOSAT, welche eine weltweite Wetterbeobachtung ermöglichen.

Bei geneigtem Umlauf schneidet die Umlaufbahn die Äquatorialebene in einem deutlichen Winkel (Inklination > 0°). Satelliten mit einer derartigen Umlaufbahn lassen jedoch aufgrund ihrer "ungünstigen" Neigung niemals eine vollständige Beobachtung der Erdoberfläche zu. Allerdings sind geringere Erdentfernungen möglich. Je geringer die Entfernung zur Erde, desto kürzer ist aber der Zeitraum, in dem die Umlaufbahn stabil bleibt, da bei größerer Erdnähe die Bremswirkung der Atmosphäre stark zunimmt. Somit wird die Geschwindigkeit des Satelliten herabgesetzt, er kann unter Umständen in der Atmosphäre verglühen.

Bei einem polaren Umlauf beträgt die Inklination theoretisch genau 90°, jedoch ist es für die systematische Aufnahme eines Gebietes wichtig, immer die gleichen Beleuchtungsverhältnisse zu haben. Dies wird erreicht, indem der Satellit in eine fast polare Bahn gebracht wird (Inklination von ca. 99°). Der Satellit bewegt sich jetzt auf einer sonnensynchronen Bahn und überquert alle Gebiete unter etwa gleichen Beleuchtungsverhältnissen, gleichzeitig wird er ununterbrochen mit Solarenergie versorgt. Auf solchen Bahnen befinden sich die meisten der heute benutzten Fernerkundungssatelliten.

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