Satellit (Raumfahrt)
Ein Satellit ist ein Objekt, das ein anderes Objekt umkreist. Im Weltraum können Satelliten natürlich oder von Menschenhand geschaffen sein. Der Mond ist ein natürlicher Satellit, der die Erde umkreist. Die meisten vom Menschen geschaffenen Satelliten umkreisen auch die Erde, aber einige umkreisen auch andere Planeten oder die Sonne oder den Mond. Satelliten werden für viele Zwecke eingesetzt. Es gibt Wettersatelliten, Kommunikationssatelliten, Navigationssatelliten, Aufklärungssatelliten, Astronomiesatelliten und viele andere Arten. Arthur C. Clarke machte die Idee des Kommunikationssatelliten populär.
Der erste künstliche Satellit der Welt, der Sputnik 1, wurde am 4. Oktober 1957 von der Sowjetunion gestartet. Dies überraschte die Welt, und die Vereinigten Staaten arbeiteten schnell daran, ihren eigenen Satelliten zu starten und den Wettlauf ins All aufzunehmen. Sputnik 2 wurde am 3. November 1957 gestartet und brachte den ersten lebenden Passagier in die Umlaufbahn, einen Hund namens Laika. Die Vereinigten Staaten starteten am 31. Januar 1958 ihren ersten Satelliten mit dem Namen Explorer 1. Das Vereinigte Königreich startete seinen ersten Satelliten 1962.
Seitdem sind Tausende von Satelliten in eine Erdumlaufbahn gebracht worden. Einige Satelliten, insbesondere Raumstationen, wurden in Teilen gestartet und im Orbit zusammengebaut.
Satellit im Orbit
Satelliten in der Umlaufbahn
Künstliche Satelliten kommen aus mehr als 50 Ländern und haben die Satellitenstartfähigkeiten von zehn Nationen genutzt. Einige hundert Satelliten sind derzeit in Betrieb, aber Tausende ungenutzter Satelliten und Satellitenfragmente umkreisen die Erde als Weltraummüll. Der größte Satellit ist die Internationale Raumstation, die von mehreren verschiedenen Ländern (einschließlich der Organisationen der NASA, ESA, JAXA und RKA) errichtet wurde. Sie hat in der Regel eine Besatzung von sechs Astronauten oder Kosmonauten, die an Bord leben. Sie ist ständig besetzt, aber die Besatzung wechselt. Das Hubble-Weltraumteleskop wurde mehrfach von Astronauten im Weltraum repariert und aktualisiert.
Es gibt auch künstliche Satelliten, die etwas anderes als die Erde umkreisen. Der Mars Reconnaissance Orbiter ist einer dieser Satelliten, die den Mars umkreisen. Cassini-Huygens umkreiste den Saturn. Venus Express, ein von der ESA betriebener Satellit, umkreiste die Venus. Zwei GRAIL-Satelliten umkreisten den Mond bis Dezember 2012. Mehrere Satelliten umkreisen seit Jahren die Sonne, ein weiterer soll 2019 hinzukommen.
Künstlich hergestellte Satelliten haben mehrere Hauptverwendungszwecke:
- Wissenschaftliche Untersuchung
- Erdbeobachtung - einschließlich Wettervorhersage und Verfolgung von Stürmen und Umweltverschmutzung
- Kommunikation - einschließlich Satellitenfernsehen und Telefongespräche
- Navigation - einschließlich des Global Positioning System (GPS)
- Militär - einschließlich Aufklärungsfotografie und Kommunikation (Atomwaffen sind im Weltraum nicht erlaubt)
Eine Animation, die die Umlaufbahnen von GPS-Satelliten in mittlerer Erdumlaufbahn zeigt.
ESTCube-1 wurde für wissenschaftliche Untersuchungen hergestellt.
Umlaufbahnen
Die meisten der künstlichen Satelliten befinden sich in einer niedrigen Erdumlaufbahn (LEO) oder in einer geostationären Umlaufbahn. Um in dieser Umlaufbahn zu bleiben, muss die Seitwärtsgeschwindigkeit des Satelliten die Schwerkraft ausgleichen. Satelliten in niedriger Umlaufbahn befinden sich oft weniger als tausend Kilometer über dem Boden. In der Nähe der Erde, im LEO, müssen sich die Satelliten schneller bewegen, um in der Umlaufbahn zu bleiben. Niedrige Umlaufbahnen eignen sich gut für Satelliten, die Bilder von der Erde machen. Viele erfüllen Aufgaben, die eine hohe Bahnneigung erfordern (sie schwenken über und unter dem Äquator), damit sie kommunizieren oder andere Gebiete betrachten können. Es ist einfacher, einen Satelliten in eine niedrige Erdumlaufbahn zu bringen, aber der Satellit scheint sich zu bewegen, wenn er von der Erde aus betrachtet wird. Das bedeutet, dass eine Satellitenschüssel (eine Art Antenne) immer in Bewegung sein muss, um mit diesem Satelliten zu senden oder zu empfangen.
Die mittlere Umlaufbahn eignet sich gut für GPS-Satelliten - Empfänger auf der Erde nutzen die sich ändernde Position und die genaue Zeit des Satelliten (und eine Art Antenne, die nicht ausgerichtet werden muss), um den Standort des Empfängers auf der Erde zu finden. Ständig wechselnde Positionen funktionieren jedoch nicht für Satellitenfernsehen und andere Arten von Satelliten, die viele Informationen senden und empfangen. Diese müssen sich in einer geostationären Umlaufbahn befinden.
Ein Satellit auf einer geostationären Umlaufbahn bewegt sich so schnell um die Erde, wie sich die Erde dreht, so dass es vom Boden aus so aussieht, als ob er stationär (nicht in Bewegung) ist. Um sich auf diese Weise zu bewegen, muss sich der Satellit direkt über dem Äquator und 35.786 Kilometer (22.236 Meilen) über dem Boden befinden.
Ein Satellit in einer geostationären Umlaufbahn.
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Fragen und Antworten
F: Was ist ein Satellit?
A: Ein Satellit ist ein Objekt, das ein anderes Objekt im Weltraum umkreist. Er kann entweder natürlich sein, wie der Mond, der die Erde umkreist, oder künstlich.
F: Wofür werden Satelliten eingesetzt?
A: Satelliten werden für viele Zwecke eingesetzt, darunter Wettervorhersage, Kommunikation, Navigation, Aufklärung und Astronomie.
F: Wann wurde der erste künstliche Satellit gestartet?
A: Der erste künstliche Satellit der Welt, Sputnik 1, wurde am 4. Oktober 1957 von der Sowjetunion gestartet.
F: Wer war der erste lebende Passagier, der in die Umlaufbahn geschickt wurde?
A: Der erste lebende Passagier, der in die Erdumlaufbahn geschickt wurde, war ein Hund namens Laika, der sich an Bord von Sputnik 2 befand, der am 3. November 1957 startete.
F: Wann haben die Vereinigten Staaten ihren ersten Satelliten gestartet?
A: Die Vereinigten Staaten starteten ihren ersten Satelliten namens Explorer 1 am 31. Januar 1958.
F: Wann hat das Vereinigte Königreich seinen ersten Satelliten gestartet?
A: Das Vereinigte Königreich startete seinen ersten Satelliten im Jahr 1962.
F: Wie viele Satelliten sind seitdem gestartet worden?
A: Seitdem wurden Tausende von Satelliten in eine Umlaufbahn um die Erde gebracht.
