Satelliten

Warum fallen Satelliten nicht herunter?

Satelliten entkommen der Schwerkraft nicht: Sie fallen ständig zur Erde. Zugleich bewegen sie sich so schnell seitwärts, dass sich die Erdoberfläche unter ihnen wegkrümmt – aus dem Fall wird eine Umlaufbahn.

Darstellung des Wettersatelliten GOES-U über der Erde
Darstellung des Wettersatelliten GOES-U über der Erde
Bildnachweis: NOAA/Lockheed Martin · Public domain · Bildquelle anzeigen ↗

Auf einen Blick

一句话
Eine Umlaufbahn ist dauernder freier Fall
近地轨道速度
Etwa 7–8 Kilometer pro Sekunde
观察时机
Kurz nach Sonnenuntergang oder vor Sonnenaufgang

Wirft man einen Ball, fällt er zu Boden. Auch Satelliten spüren die Erdanziehung – warum bleiben sie dann oben? Die überraschende Antwort lautet: Satelliten fallen ständig. Sie bewegen sich jedoch so schnell vorwärts, dass sich die gekrümmte Erdoberfläche unter ihnen ebenso rasch absenkt.

Warum fällt ein Satellit nicht senkrecht herunter?

Stellen Sie sich vor, Sie werfen einen Ball waagerecht von einem sehr hohen Berg. Je schneller Sie werfen, desto weiter fliegt er, bevor er auftrifft. Bei ausreichender Geschwindigkeit entspricht seine Fallbahn der Erdkrümmung: Er fällt ununterbrochen zur Erde, erreicht den Boden aber nie. Das ist Orbitalbewegung.

Die Schwerkraft zieht einen Satelliten nach unten, während seine Vorwärtsbewegung ihn auf einer gekrümmten Bahn trägt
Die Schwerkraft zieht einen Satelliten nach unten, während seine Vorwärtsbewegung ihn auf einer gekrümmten Bahn trägt
Bildnachweis: Satellite Tracker · Original illustration

Müssen die Triebwerke ständig laufen?

Normalerweise nicht. Eine Rakete bringt den Satelliten auf die passende Höhe und gibt ihm Geschwindigkeit sowie Richtung. In der Umlaufbahn trägt ihn seine Trägheit weiter. Triebwerke dienen hauptsächlich dazu, die Bahn zu korrigieren, Weltraumschrott auszuweichen und die Ausrichtung zu steuern – sie laufen nicht ununterbrochen wie Flugzeugmotoren.

Eine niedrige Erdumlaufbahn ist kein vollkommenes Vakuum. Sehr dünne Restluft bremst die ISS allmählich ab und senkt ihre Bahn. Besuchende Raumfahrzeuge oder stationseigene Triebwerke heben sie deshalb regelmäßig wieder an.

Bedeutet eine höhere Bahn mehr Geschwindigkeit?

Meist gilt das Gegenteil: Um denselben Himmelskörper sind niedrigere Umlaufbahnen schneller. In etwa 400 Kilometern Höhe fliegt die ISS ungefähr 7,7 Kilometer pro Sekunde und umrundet die Erde in rund 90 Minuten. Geostationäre Satelliten befinden sich etwa 35.786 Kilometer über dem Boden und benötigen fast 24 Stunden.

Kann jeder Satelliten sehen?

Ja. Kurz nach Sonnenuntergang oder vor Sonnenaufgang kann es am Boden bereits dunkel sein, während Satelliten hoch oben noch von der Sonne beleuchtet werden. Das reflektierte Licht lässt sie wie gleichmäßig wandernde Sterne erscheinen. Raumstationen und frisch ausgesetzte Satellitengruppen fallen besonders auf; sie besitzen keine farbigen Positionslichter und blinken gewöhnlich nicht wie Flugzeuge.

Wenn das nächste Mal ein stiller Lichtpunkt über den Himmel zieht, denken Sie daran: Dort hängt keine Lampe, sondern eine Maschine fällt mit gewaltiger Geschwindigkeit fortwährend um die Erde.

Quellen