Wie kommt ein Satellit ins All?

Five, four, three, two, one, Ignition! Das dramatische Herunterzählen bis zum Start einer Rakete kennen wir aus Hollywood-Filmen. In der Serie zum Thema Satelliten-Technologie sehen wir uns diesmal die Reise einer Rakete samt Satellit von der Erde ins Weltall an.

Fulminanter Raketenstart

Satelliten können nicht selbstständig ins All fliegen – sie benötigen dazu eine Trägerrakete oder ein Spaceshuttle. Satelliten haben nämlich nur Steuerdüsen, um ihre Position zu halten, oder um die Umlaufbahn zu wechseln. Astra Satelliten „reisen“ meistens mit Ariane-5-Trägerraketen ins Weltall. Sie sind seit 1996 im Einsatz und können bis zu 20 Tonnen Nutzlast transportieren. Je nach Ausführung ist der Frachtraum der 50 Meter langen Rakete etwa 17 Meter lang (das entspricht 200 Kubikmetern). Die Kräfte bei solch einem Raketenstart sind enorm hoch: rund 5,5 Meter pro Sekunde Startbeschleunigung, knapp 12.000 Kilonewton Startschub. Das Gesamtgewicht der Rakete beträgt beim Start 780 Tonnen. Die Flugzeit bis zur Orbitalposition dauert etwa neun Stunden, wo danach der Satellit aus dem Frachtraum manövriert. Bei der Trägerrakete handelt es sich um ein Einwegprodukt – so verglüht beim Absturz durch die Erdatmosphäre. Nach etwa zehn bis 15 Jahren haben die meisten Satelliten ihr technisches Lebensende erreicht. Danach werden sie in die Erdatmosphäre gesteuert, wo sie durch die hohe Reibung verglühen. Übrigens: Der älteste Satellit („Vanguard 1“) kreist seit 1958 in seiner Umlaufbahn, obwohl er schon seit 50 Jahren keine Daten mehr sendet. Er dient lediglich der Wissenschaft, herauszufinden, wie lange ein Satellit in der Umlaufbahn bleiben kann.

Unterwegs mit der Rakete

Satelliten agieren in der Umlaufbahn (Orbit) der Erde und werden durch ihre Anziehungskraft am Platz „gehalten“. Für Kommunikationssatelliten ist die so genannte geostationäre Bahn in 36.000 Kilometern Höhe der ideale Standort, da sie dort über einem festen Punkt über dem Äquator stehen. Genau genommen dauert ihre Umlaufzeit um die Erde exakt einen Tag – sie drehen sich also mit der Erde gleich schnell. Ihre Antennen können durch diese Positionierung permanent ausgerichtet werden. Genau das Gegenteil ist bei Spionagesatelliten erwünscht. Sie sollen möglichst schnell die Erde umkreisen, um aktuelle Fotos in kurzen Zeitabständen zu schießen. Im Low Earth Orbit (LEO), auf einer Höhe zwischen 200 und 2.000 Kilometern, benötigen sie für eine Erdumrundung nur rund 100 Minuten.

Bahnhof ins All

Weltraumbahnhof oder Kosmodrom nennt man einen Raketenstartplatz. Weltweit gibt es rund 27 davon. Sie liegen üblicherweise möglichst nahe am Äquator, da die startenden Raketen somit schon das Maximum an Zentrifugalkraft durch die Erdrotation mitbekommen. Der Bahnhof für europäische Satellitenprojekte CSG (Centre Spatial Guyanais) liegt in Kourou, Französisch Guyana. Die Lage nahe des Ozeans stellt sicher, dass bei Fehlstarts keine Menschenleben gefährdet werden. Ein weiterer häufig genutzter Weltraumbahnhof ist Baikonur in Kasachstan. Dort startete vergangenes Jahr im Herbst auch der Kommunikationssatellit Astra 2E (aber mit einer Proton-M-Rakete statt einer Ariane-5). Der weltweit erste Weltraumbahnhof wurde für militärische Zwecke 1936 auf der deutschen Insel Peenemünde gebaut.

1.200 Satelliten im All

Nach Angaben des deutschen Statistikinstituts „statista“ gibt es derzeit mehr als 1.200 Satelliten für unterschiedliche Verwendungszwecke im All. Mehr als die Hälfte davon sind Kommunikationssatelliten (TV, Radio, Telefonie), rund 30 gehören zum Ortungssystem GPS. Ein weiterer großer Anteil entfällt an Satelliten für Meteorologie und Wissenschaften.