Der Satellit in einer niedrigen Umlaufbahn

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Satelliten befinden sich in einer Umlaufbahn, weil sie die Erde so schnell umrunden, sodass die Zentrifugalkraft gleich große wie die Erdanziehungskraft ist.

Soweit, so gut. Leider gibt es noch die Atmosphäre. Sie wird zwar immer dünner, reicht aber noch in große Höhen. Sie bremst einen Satelliten ab, wodurch er näher der Erde kommt. Dadurch erfährt er noch mehr Reibung, weil die Dichte der Atmosphäre um Erdboden hinzunimmt und wird noch schneller abgebremst. Das ist ein sich beschleunigender Prozess. Wie lange sich ein Satellit ohne weitere Maßnahmen in einem Orbit halten kann, ist sehr variabel. Es hängt von der Masse und der Oberfläche ab, aber auch anderen Einflüssen, vor allem der Sonnenaktivität.

Hier eine Tabelle aus meinem Aufsatz über Umlaufbahnen: Continue reading „Der Satellit in einer niedrigen Umlaufbahn“

Mit Ionentriebwerken vom LEO in den GEO

Nachdem ich mich in meiner Serie über den Einsatz von Ionentriebwerken bisher immer mit Raumsonden beschäftigt habe kommt nun die Erdumlaufbahn dran. Hier gäbe es viele Anwendungsmöglichkeiten. Die offensichtlichste ist es vom LEO in den GEO zu manövrieren oder (energetisch fast gleichwertig) vom LEO in den Galileo-Orbit. Ich will in diesem Beitrag die Chancen aber auch die Folgen beleuchten. Bisher gab es das nur bei einigen Satelliten, die auch nicht vom LEO in den GEO wechselten, sondern vom klassischen GTO in den GEO. Dazu später mehr. Damit wir ein konkretes Rechenbeispiel haben, habe ich die Daten von BRISat dem nächsten Start von Ariane 5 übernommen. Der Satellit hat eine Startmasse von 3540 kg und eine elektrische Leistung von 9,5 kW nach 15 Jahren. Die Trockenmasse ist unbekannt, doch Satelliten dieser Bauart bestehen typisch zu mehr als 50% aus Treibstoff. Tanks und Triebwerke wiegen auch etwas sodass man von etwa 1590 kg Trockenmasse ohne Antriebssystem ausgehen kann, eventuell weniger. Continue reading „Mit Ionentriebwerken vom LEO in den GEO“