Wissenschaftliche Sitzung von Bbr. Michael Seidel
In meinem Vortrag habe ich den Lebenszyklus eines Satelliten genauer dargestellt- von der Konstruktionsphase bis hin zum „Leben“ im Orbit. Als Motivation für dieses Thema darf hier das breite Spektrum des Einsatzes genannt sein. Ob für die Telekommunikation, Wettersatelliten, Erderkundungen oder für den militärischen Einsatz – der Satellit ist der Pionier für viele weitere Weltraum Missionen.
Der Lebenszyklus eines Satelliten beginnt mit der Konzeptphase. Es wird geplant für welche Mission dieser eingesetzt werden soll. Auch muss das Startsegment fest gelegt werden, welches aus dem Trägersystem, der Startplattform und dem Startprozess besteht. Die Trägerrakete wird benötigt, um den Satelliten in seine vorhergesehene Umlaufbahn (Orbit) zu bringen.
Sind alle Konzepte erstellt, beginnt die Entwicklungsphase. In der Entwicklungsphase werden sowohl Trägersystem als auch Satellit produziert. Als Trägersystem werden hauptsächlich Verlustträgerraketen eingesetzt, da diese letztlich in Einzelteilen(Weltraumschrott) im Weltraum herum schweben. Auf dem Weltmarkt existieren viele verschiedene Trägerraketen, zum Beispiel wird die „Ariane5“ in Europa produziert, in USA hingegen die „Delta“ oder die „Atlas-Centraur“.
Sind die entsprechenden Komponenten angefertigt worden, beginnt die Startkampagne. Dort werden die vorgefertigten Stufen zur Trägerrakete zusammengebaut. Außerdem werden an dieser Stelle sämtliche System- und Prozeduren-Checks durchgeführt. Nach der Verifikation des Gesamtsystems und der Integration der Nutzlast, erfolgt der Start.
Auf dem Weg zur gewünschten Höhe werden gezielt Teile des Trägersystems abgekoppelt, so dass ab einer festgelegten Höhe der Satellit in seinem vorgesehenen Orbit schwebt. Es gibt für die Satellitentechnik drei besonders wichtige Orbitale. Der am nächsten zur Erde liegende Orbit, wird als Low Earth Orbit (LEO) bezeichnet und hat eine Entfernung von bis zu 2000 km. Satelliten haben hier eine Geschwindigkeit von 7 km/s. Auf dieser Umlaufbahn sind hauptsächlich Spionage- oder Kommunikationssatelliten zu finden, aber auch die bemannte Raumfahrt ist in dieser Höhe möglich. Die weiter entferne Umlaufbahn wird Medium Earth Orbit (MEO) genannt und befindet sich auf 1000 – 36.000 km Höhe. Hier sind vor allem Navigationssatelliten angesiedelt, aber auch globale Kommunikationssysteme. Der am weitesten entferne Orbit ist der Geostationary Earth Orbit (GEO). In einer Höhe von etwa 36.000 km befinden sich meist Satelliten für die TV-Übertragung oder meteorologische Satelliten. Befindet sich ein Satellit im GEO Orbit über dem Äquator, so dauert eine Erdumrundung 24 Stunden. Von der Erde aus gesehen, bleibt der Satellit also an seiner Position stehen.
Für die Kommunikation zur Bodenstation wurden verschiedene Frequenzbereiche standardisiert. Das L-Band sendet auf 1,6 – 2,5 GHz und wird im LEO Orbit eingesetzt. Das C-Band wird für den kommerziellen Satellitenverkehr eingesetzt und befindet sich auf 3,7 – 6,4 GHz. Der meist benutzte Frequenzbereich ist das Ku-Band, welches sich auf 11,7 – 14,5 GHz befindet und ebenfalls für den kommerziellen Satellitenverkehr benutzt wird. Der teuerste Frequenzbereich ist das Ka-Band, hier wird auf 17,7 – 30,5 GHz gesendet. Pro Satellit werden zwischen 12 und 20 Transponder eingebaut.
Die Lebensdauer eines Satelliten hängt von seiner Bauweise ab. Die meisten Satelliten haben jedoch bisher eine größere Lebensdauer als ursprünglich gefordert.
Von Bbr. Michael Seidel
