Gar nichts geht mehr ohne Satelliten

Wissen Sie, wie sich Ihr Leben schlagartig verändern würde, wenn Satelliten im großen Stil ausfielen? Warum Satelliten nicht auf die Erde abstürzen? Und wie viele Satelliten uns überhaupt umkreisen? Das und viele interessantere Infos erfahren Sie hier:

Hätten Sie gedacht, dass derzeit fast 6.ooo Satelliten die Erde umkreisen? Aber nur 40% davon sind in Betrieb, der Rest hat ausgedient und umrundet den Planeten als Weltraumschrott. Man rechnet damit, dass ab 2030 knapp tausend Satelliten pro Jahr hinzukommen!

Der allererste Satellit der Welt war der Sputnik. Die Sowjetunion schoss ihn am 4. Oktober 1957 ins All und überraschte damit die Welt außerordentlich. Er umkreiste die Erde in 98 Minuten und übertrug ein einfaches Signal von Russland an die Welt. Es folgten noch 9 weitere Sputniks.

<< Auf diesem Bild sieht der Sputnik beeindruckend aus, aber der Eindruck täuscht: die Raumsonde hatte die Größe eines Volleyballs.
Die ständig bemannte Raumstation ISS ist heute der größte Satellit.

Die Namen
Sputnik ist Russisch und heißt Weggefährte oder Begleiter, in astronomischer Bedeutung Trabant und Satellit. Die Amerikaner, die schwer akzeptieren konnten, dass sie nicht die Ersten im All waren, vermieden aus politischen Gründen russische Bezeichnungen. Raumsonden hießen bei ihnen Satelliten, was aus dem Lateinischen stammt und genau die gleiche Bedeutung hat: Begleiter. Deshalb heißen die US-Raumfahrer auch Astronauten und nicht Kosmonauten und so weiter. Im Deutschen war anfangs auch der Begriff Kunstmond gebräuchlich.

Ob Sputnik oder Satellit – es war der Beginn eines jahrzehntelangen Wettlaufs zwischen Sowjetunion und USA um die Vorherrschaft im All. Knapp vier Monate nach den Russen starteten die USA ihren ersten Satelliten, den Explorer 1. Den Wettlauf gewannen die Amis schließlich klar.

Warum stürzen Satelliten nicht auf die Erde ab?
Sputnik 1 umrundete die Erde 92 Tage lang, dann trat er in dichtere Atmosphären-Schichten ein und verglühte am 4. Januar 1958. Der Grund war die bremsende Wirkung der Ionosphäre, deren Dichte und Obergrenze man bis dahin stark unterschätzt hatte. Sie senkte die Bewegungsenergie des Sputnik. In der Folge sank seine Bahnhöhe ständig, so dass er schließlich verglühte.

Daraus hat die Weltraumwissenschaft gelernt: Um nicht abzustürzen, muss ein Satellit die Schwerkraft zur Erde überwinden. Dazu bedarf es der sog. Kreisbahngeschwindigkeit, die an der Grenze der Erdatmosphäre in 180 Kilometer Höhe rund 7,8 Kilometer pro Sekunde (!) beträgt (also etwa 28.000 Kilometer pro Stunde!). Wenn ein Satellit mit dieser Geschwindigkeit parallel zur Erdoberfläche fliegt, so bewirkt die Erdkrümmung, dass er seine Höhe beibehält und um die Erde herumfliegt.

Der beste Ort für Kommunikationssatelliten ist die geostationäre oder geosynchrone Umlaufbahn in einer Höhe von 35.786 Kilometern über dem Erdäquator. Dort sind Erd-Rotation und Kreisbahn-Geschwindigkeit etwa gleich. Das führt dazu, dass sich ein Satellit ständig über dem gleichen Punkt der Erde befindet. Dadurch steht er in ständiger Verbindung mit einer festen Antenne am Boden, was eine zuverlässige Kommunikation ermöglicht.

Wenn ein geostationärer Satellit nach ein paar Jahren das Ende seiner Betriebsdauer erreicht hat, muss er Platz machen für seinen technisch besseren Nachfolger. Er wird aus dieser relativ schmalen Zone entfernt, damit dort der neue Satellit störungsfrei arbeiten kann.

Deshalb ist nicht nur die Erde zugemüllt wie noch nie, sondern auch der Raum über der Erde. Laut dem Weltraum-Sicherheitsexperten Patrick O´Keeffe befinden sich derzeit im All rund 2.500 Satelliten, die funktionstüchtig sind, das heißt, es besteht eine aktive Funkverbindung zwischen ihnen und einer Station auf der Erde, von der aus sie sich bedienen lassen.
Darüber hinaus gibt es dort oben mehr als 3.000 Satelliten, die inaktiv sind und als Weltraumschrott klassifiziert werden können.
Weiterhin etwa 29.000 Trümmerteile, teilweise von Raketen und Satelliten, die größer als zehn Zentimeter sind und 670.000 Teile, die zwischen ein und zehn Zentimeter groß sind.
Und schließlich 170 Millionen Teile, die kleiner als ein Zentimeter sind.
Alles, was größer als ein Meter ist, kann man von der Erde aus einigermaßen lokalisieren. Die Anzahl der kleineren Teile beruhen auf Schätzungen, unter anderem der Europäischen Weltraumorganisation (ESA).
Alle diese Objekte sind zwischen circa 300 bis 36.000 Kilometer von der Erde entfernt. (Quelle)

Dass so viel kleinteiliger Schrott über der Erde herumfliegt, liegt an den Chinesen. Sie zerstörten im Jahr 2007 einen ihrer Satelliten testweise mit einer Rakete. 2013 wurde ein russischer Satellit von Trümmerteilen getroffen, schwer beschädigt und ist seitdem unbrauchbar.

Wegen drohender Kollisionen müssen die Raumfahrtbehörden heute, wenn sie etwas ins All schießen wollen, die entsprechenden Flugbahnen sorgfältig abschätzen. Agenturen wie das Weltraumüberwachungsnetz der USA behalten den Weltraumschrott vom Boden aus im Auge und alarmieren die NASA und andere Einrichtungen, wenn die Gefahr besteht, dass ein fehlgeleitetes Objekt mit einem wichtigen Satelliten kollidieren könnte. Auch die Raumstation ISS muss von Zeit zu Zeit Ausweichmanöver durchführen.

Mehr als die Hälfte der funktionierenden Satelliten dienen kommerziellen Zwecken; welche Funktionen die übrigen haben, ersehen Sie aus dieser Grafik.

Die 4 Hauptbestandteile
Jeder Satellit besteht aus vier Hauptbestandteilen:

1. einem Energiesystem, das zum Beispiel solar oder nuklear sein kann,
2. einer Möglichkeit zur Steuerung seiner Lage,
3. einer Antenne zum Senden und Empfangen von Informationen und
4. einer Nutzlast zum Sammeln von Informationen, dies kann zum Beispiel eine Kamera oder ein Teilchendetektor sein.

• Ohne Satelliten müssten internationale Anrufe und der gesamte Datenverkehr auf die terrestrischen und unterseeischen Leitungen umgeleitet werden.
• Dies würde die Systeme bis an die Grenze ihrer Kapazität auslasten, viele Anrufe könnten nicht mehr durchgestellt werden,
• Internetverbindungen würden stark eingeschränkt werden oder ganz abbrechen,
• Mobiltelefone würden unbrauchbar.
• In abgelegenen Gebieten gäbe es kein Fernsehen mehr, kein Internet und kein Radio.
• Ohne GPS und Kommunikationssatelliten müssten Flugzeuge und Schiffe wieder nach Radar, Karte und Sicht navigieren.
• Die Fluglotsen hätten enorme Schwierigkeiten, die vielen Flugzeuge sicher zu leiten.
• Neben der Positionsbestimmung liefert GPS auch Daten für die Zeitplanung. Es wird zunehmend eingesetzt, um über Satelliten einen universalen Zeitstandard zu verbreiten. Innerhalb weniger Stunden nach dem Zusammenbruch gäbe es Abweichungen innerhalb des Systems, was zu Problemen oder sogar zu Unterbrechungen zahlreicher Dienste führen würde, etwa des Stromnetzes.
• Auch das Bankwesen, wo der Zeitpunkt von Transaktionen aufgezeichnet werden muss, wäre betroffen. Kreditkartenzahlungen und Bankkonten könnten einfrieren.
• Ein Finanzcrash wäre nicht ausgeschlossen.