s

Rasanter Stillstand

Von der Erde aus betrachtet stehen geostationäre Satelliten immer am selben Platz. Das gelingt ihnen, weil sie synchron zur Erdrotation mit einer Geschwindigkeit von rund 11.000 km/h durchs All sausen und zwar genau über dem Äquator in einer Höhe von 35.880 km. 1946 hatte der englische Science Fiction Autor Arthur C. Clarke solche Satelliten als Relaisstationen für Funkverbindungen vorgeschlagen. Mittlerweile sind mehr als 400 Satelliten im „Clarke-Orbit“ positioniert, die meisten dienen tatsächlich der Kommunikation.

Schweben in der Box

Die International Telegrafic Union ITU mit Sitz in Genf sorgt für Ordnung im Orbit. Jeder Satellit bekommt eine so genannte „Box“ zugewiesen. Das ist ein Raum von rund 100 km mit einem großen Sicherheitsabstand zum nächsten Satelliten, denn alle geostationären Satelliten driften regelmäßig aus ihrer Bahn. Warum?

Kartoffel und Sonnenwind

Der Hauptgrund ist das kartoffelförmige Gravitationsfeld der Erde. Es gibt sozusagen Hügel und Täler. Über dem indischen Ozean „liegen“ Satelliten relativ stabil, über Europa bildet das Schwerkraftfeld einen „Hügel“. Vor allem unsymetrisch geformte Satelliten driften leicht davon. Für weitere Ablenkung sorgt der Partikelstrom aus Protonen und Elektronen, der so genannte Sonnenwind. Satelliten mit großen Solarsegeln als Energiequelle werden von dem Teilchenstrom aus der Bahn geschoben. Und letztlich rotiert in rund 360.000 Km Entfernung auch noch der Mond um die Erde. Er entwickelt zwar nur ein Sechstel der Anziehungskraft der Erde, aber das genügt, um durch seine wechselnden Positionen die Satelliten aus der Mitte ihrer Box zu ziehen.

Mit Plasma-Antrieb zum Friedhofsorbit

Alle 14 Tage müssen die Positionen aller Satelliten daher korrigiert werden. Neue Modelle besitzen einen Plasma-Antrieb. Ein Ionenstrahl als Rückstoß schiebt die bis zu 6 Tonnen schweren Flugkörper wieder in die Mitte der Box und somit auf Kurs. Ausgediente Satelliten bugsiert man nach 12 bis 15 Jahren Lebenszeit mit dem letzten Treibstoff einige hundert Kilometer weiter nach oben – in den so genannten Friedhofsorbit. Dort trudeln sie irgendwann in den Raum.

Manuskript

Sehr schöne Zeichnungen von Satelliten

Zeit-Artikel von 1963 Artikel über den Syncom-Start, erster geostationärer Satellit

Animation und Formeln

Sehr plausible Erklärungen

Hier sieht man die Reihe der Satelliten über dem Äquator