Low Earth Orbit
Niedrige Umlaufbahn
Basiswissen
Die Umlaufbahn befindet sich zwischen 200 und 2000 Kilometern über der Erdoberfläche. LEO-Bahnen sind vergleichsweise leicht zu erreichen. Raumfahrzeuge bewegen sich dort mit etwa 7 km/s. Für einen Umlauf um die Erde benötigen sie etwa 100 Minuten. Die Sichtbarkeit und damit der Funkkontakt zu einer Bodenstation beträgt höchstens 15 Minuten pro Umlauf.
Der Sputnik als erster Satellit überhaupt
Im Jahr 1957 lösten die damalige UdSSR einen Schock in der westlichen Welt aus, als sie als erste Nation der Erde einen Satelliten erfolgreich in den Weltraum schoss. Sputnik war zwar nur eine kleine Kugel von rund 58 Zentimetern Durchmesser und fast 84 Kilogramm Masse, war aber von der Erde aus mit einem Teleskop zu sehen und sandte eindeutig empfangbare Funksignale. Die Umlaufzeit betrug rund 96 Minuten, der erdnächste Punkt der Umlaufbahn lag bei 215 Kilometern, der erdfernste Punkt bei 939 Kilometern Höhe. Damit umflog Sputnik die Erde in einem Low Earth Orbit. Siehe auch Sputnik ↗
Die ISS als bemannte Raumstation
Die Internationale Raumstation, kurz ISS, umfliegt die Erde in einer Höhe von 320 bis 430 Kilometern, und damit in einem klassischen Low Earth Orbit. Für einen Umlauf benötigt sie etwa 91 Minuten. Die Flughöhe ist damit etwa ein Drittel bis ein Viertel der Länge von Deutschland. Das wirkt an einem Globus veranschaulicht verblüffend niedrig. Nimt man auf einem Globus etwa die Hälfte der Länge von Deutschland und zeigt mit dem Zeigefinger auf eine Höhe in diesem Abstand zur Erdoberfläche wirkt das fast so, als ob man auf einen hohen Berg zeigt. Siehe auch Internationale Raumstation ↗
Was waren die niedrigsten Satellitenbahnen?
- Vom 16 bis zum 19ten August 2016 flog der chinesische Satellit Lixing-1 über drei Tage hinweg einen fast kreisförmigen Orbit in einer Höhe von 124 bis 133 Kilometern. Dies ist bis heute (2024) der Rekord für den niedrigsten Orbit der über mehrere Tage hinweg aufrecht erhalten wurde[1].
- Im Mai 1976 flog ein US-amerikanischer Satellit der "GAMBIT Mission 4346" rund einen Monat lang auf einer fast kreisförmigen Umlaufbahn mit einem Perigäum (erdnächster Punkt) zwischen 125 und 135 Kilometern Höhe. Das Apogäum (erdfernster Punkt) lag bei bei etwa 350 Kilometern Höhe. Um dem bremsenden Einfluss des Luftwidertandes entgegen zu wirken, musste der Satellit mehrfach seine Geschwindigkeit mit Raketenschüben aufrecht erhalten[1]. Siehe auch Apogäum ↗
- Ausgebrannte Stufen von Raketen umkreisen die Erde oft in Höhen von unter 200 Kilometern. Dabei werden sie aber immer weiter abgebremst und verglühen letztendlich in der Atmosphäre. Die Höhe des letzten ganzen Umlaufes liegt oft in rund 130 bis 140 Kilometern Höhe[1]. Siehe auch Raketen ↗
- Wenn die Raumfähre Space Shuttle beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre ihre externen Treibstofftank in einer Höhe von 70 bis 75 Kilometern abwarf, erreichten diese keinen vollständigen Erdumlauf mehr[1]. Siehe auch Wiedereintritt ↗
- Aus Sicht der oben vorgestellten Daten von Umlaufbahnen von Satelliten sind 125 Kilometer damit eine gute Abschätzung für die Grenze zum Weltraum ↗
Welche Höhen werden für bemannte Missionen gemieden?
Höhen zwischen 1200 und 3000 km Höhe sind zwar theoretisch denkbar, werden aber für bemannte Missionen auf Grund der hohen Strahlungsbelastung durch den Van-Allen-Gürtel nach Möglichkeit vermieden. Durch die hohe Strahlung aus dem Weltraum wird der menschliche Körper dauerhaft geschwächt. Es treten Muskelschwund und Knochenschwächen auf.
Fußnoten
[1] Jonathan C. McDowell: The edge of space: Revisiting the Karman Line. In: Acta Astronautica. Volume 151. 2018. Seite 668 bis 677. ISSN 0094-5765.Dort vor allem das Kapitel: "4.2. The lowest quasi-circular orbits". DOI: https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2018.07.003.
