Definition

Verschiedene Arten von Erdorbits

VLEO

• Very Low Earth Orbit (VLEO)
  

• Sehr niedrige Erdumlaufbahn
  

• Höhe 150 km bis 300 km
  

• Erdbeobachtung
  

• Hochgeschwindigkeits-Kommunikation
  

• Vorteil: Niedrige Startkosten
  

• Vorteil: Preisgünstige Optik oder hohe Auflösung bei Erdbeobachtungssatelliten
  

• Vorteil: Geringer Strombedarf des Senders an Bord des Satelliten, daher kleine und leichte Solarmodule
  

• Vorteil: Guter Strahlenschutz durch die oberen Schichten der Atmosphäre, daher geringer Aufwand für Strahlenschutz an Bord des Satelliten
  

• Vorteil: Bremswirkung der Atmosphäre reduziert Weltraumschrott nach Betriebsende des Satelliten
  

• Nachteil: Bremswirkung der Atmosphäre erfordert häufige Bahnanhebung mit Triebwerken
  

• Nachteil: Korrosive Wirkung des atmosphärischen Sauerstoffs erfordert spezielle Materialien
  

• Nachteil: Solarzellenflügel können aus aerodynamischen Gründen nicht auf die Sonne ausgerichtet werden und liefern nur über dem Äquator volle Leistung
  

LEO

• Low Earth Orbit
  

• Höhe: 200 bis 2000 km
  

• Höhen zwischen 1200 und 3000 km Höhe sind zwar theoretisch denkbar, werden aber auf Grund der hohen Strahlungsbelastung durch den Van-Allen-Gürtel nach Möglichkeit vermieden.
  

• LEO-Bahnen sind die energieärmsten Bahnen und damit am leichtesten zu erreichen. Raumfahrzeuge bewegen sich dort mit etwa 7 km/s. Für einen Umlauf um die Erde benötigen sie ca. 100 Minuten. Die Sichtbarkeit und damit der Funkkontakt zu einer Bodenstation beträgt höchstens 15 Minuten pro Umlauf.
  

• Wird genutzt für: bemannte Raumfahrt (beispielsweise Internationale Raumstation ISS
  

• Spionagesatelliten (beispielsweise amerikanische Keyhole-Satelliten)
  

• Astronomische Satelliten (beispielsweise das Hubble-Teleskop)
  

• Erderkundungs- und Wettersatelliten
  

• Amateurfunksatelliten
  

• Globale Kommunikationssatellitensysteme (etwa Iridium)
  

• Forschungs- und Technologieerprobungssatelliten (zum Beispiel TUBSAT-N und TET-1)
  

• Orbitales Treibstoffdepot
  

• Globale 5G-Abdeckung für das Internet der Dinge^[4]
  

• Beispielhafte Trägerrakete Spectrum (Rakete) ↗
  

• Beispielhafte Trägerrakete Ariane (Rakete) ↗
  

MEO

• Medium Earth Orbit
  

• Mittlere Erdumlaufbahn
  

• Höhe: 2.000 bis unterhalb 36.000 km
  

• Besonderheiten: Bahnhöhe zwischen LEO und GEO
  

• Globale Kommunikationssatellitensysteme wie O3b und O3bmPOWER
  

• Navigationssatelliten wie GPS, Galileo oder GLONASS
  

SSO

• Sonnensynchroner Orbit
  

• Im sonnensynchronen Orbit passiert der Satellit einen Punkt auf der Oberfläche der Erde immer zur selben wahren Ortszeit ±12 Stunden (Ortszeit des aufsteigenden Knotens, engl. Local Time of Ascending Node, LTAN).^[2]
  

• Die Beobachtungen verschiedener Tage lassen sich leichter vergleichen, da sich bei gleichem Einfallswinkel der Sonnenstrahlen der Schattenwurf und das Reflexionsverhalten von Oberflächen nicht verändert.
  

Polare Umlaufbahn

• Polare Bahnen verlaufen über die Polregionen, das heißt die Bahnneigung liegt nahe 90°.
  

GTO

• Geotransferorbit, geostationäre Transferbahn
  

• Höhe: 200–800 km Perigäum ↗
  

• Höhe: 36.000 km Apogäum ↗
  

• Ein GTO ist ein Übergangsorbit, um einen GEO zu erreichen (Hohmann-Transfer). Das Perigäum wird in den meisten Fällen vom Satelliten selbst angehoben, indem im Apogäum ein Raketenmotor gezündet wird.
  

• Beispielhafte Trägerrakete Ariane (Rakete) ↗
  

GSO

• Geosynchroner Orbit
  

• Ein Orbit mit einer Umlaufzeit von 23h56min04s, dessen Bahn nicht notwendigerweise kreisförmig ist oder in der Äquatorebene liegt. Ist sie verkippt, spricht man von einem Inclined geosynchronous orbit (IGSO), ist sie zusätzlich auch hochelliptisch von einem Tundra-Orbit. Der Satellit verharrt zwar auf einer im Mittel konstanten geographischen Länge, seine geographische Breite schwankt aber stark über den Tag, bzw. vollführt genauer gesagt in einem Tag eine sinusförmige Schwingung um den Äquator. Aufgrund von Bahnstörungen, hervorgerufen durch ungleichmäßige Masseverteilung der Erde, gehen geostationäre Satelliten in einen IGSO über, wenn keine Bahnkorrekturen vorgenommen werden.
  

GEO

• Geostationärer Orbit
  

• Die Abkürzung GEO leitet sich von englisch Geostationary Earth Orbit ab.
  

• Höhe über der Erdoberfläche: 35786 km
  

• Die Kreisbahn eines geostationären Satelliten liegt immer über dem Erdäquator. Die Bahnneigung zum Äquator beträgt 0 Grad. Bei Bahnneigungen größer als null würde der Satellit scheinbar um den Betrag der Neigung senkrecht zum Himmelsäquator pendeln, so dass ein echter stationärer Orbit nur über dem Äquator möglich ist.
  

• Meteorologische Satelliten
  

• Kommunikationssatelliten
  

• Satelliten für TV-Übertragung wie Astra oder, z. B. Eutelsat 7B ↗
  

• Einige Raketen wie die russischen Proton, die US-amerikanische Atlas V, Delta IV und Falcon Heavy sowie die europäische Ariane 5 sind in der Lage, Satelliten direkt im geostationären Orbit auszusetzen. Siehe auch Ariane (Rakete) ↗
  

Supersynchroner Orbit

• Höhe: Größer als GEO-Orbit
  

• Ein Satellit auf einem supersynchronen Orbit umkreist mit einem Apogäum höher als 35.786 km die Erde langsamer, als sie sich selbst dreht. Bei hoher Einschuss-Inklination kann es günstiger sein, einen geostationären Satelliten statt auf einen GTO-Orbit zunächst auf einen supersynchronen Transferorbit (SSTO) zu platzieren.
  

HEO

• Highly Elliptical Orbit (HEO)
  

• Highly-Elliptical-Orbit-Satelliten bewegen sich auf elliptischen Bahnen mit großer Exzentrizität, das heißt großem Verhältnis von Perigäum und Apogäum. Typische Werte sind 200 bis 15.000 km bzw. 50.000 bis 400.000 km. Hochelliptische Erdorbits eignen sich für Forschung, Telekommunikation und militärische Anwendungen. Siehe auch Exzentrizität ↗
  

• Sehr elliptische Umlaufbahnen für Weltraumteleskope, die sich sehr lange Zeit pro Umlauf über den Van-Allen-Strahlungsgürteln aufhalten sollen (Integral, EXOSAT oder IBEX).
  

• Transferbahn für Raumfahrzeuge, die zum Mond fliegen.
  

• Transferbahn für Raumfahrzeuge, die zu den Lagrange-Punkten L1 oder L2 fliegen.
  

• Molnija-Orbits: Dies sind HEO mit einer Inklination 63,4° (arctan 2) und etwa 12 Stunden Umlaufzeit. Die Inklination, Umlaufzeit, Perigäum und Apogäum für Satelliten der russischen Molnija-Baureihe lauten: 63,4°, 718 Min, 450–600 km, 40.000 km (Apogäum über der Nordhalbkugel). Bei dieser Neigung verschwindet die durch den Äquatorwulst der Erde verursachte Perigäumsdrehung der Bahn, so dass die gewünschte Lage des Apogäums über längere Zeit erhalten bleibt. Satelliten auf Molnija-Bahnen eignen sich bevorzugt für die Versorgung von Polargebieten. Geostationäre Satelliten sind auf Grund der geringen Elevation in diesen Gebieten schlecht und oberhalb von 82° überhaupt nicht mehr zu empfangen. Ein Satellit mit einer Umlaufzeit von 24 Stunden steht für 2 bis 4 Stunden im Erdschatten, für eine ganztägige Abdeckung benötigt man drei Satelliten.
  

Friedhofsorbit

• Mit Friedhofsorbit werden Umlaufbahnen bezeichnet, auf die Satelliten oder Raketenoberstufen nach dem Ende ihrer Lebensdauer manövriert werden.
  

Fußnoten

• [1] Wie aus einem waagrechten Wurf durch immer höhere Abschussgeschwindigkeiten am Ende ein Satellit wird, nämlich eine immerwährende Kreisbahn um die Erde, zeigte ein Bild von Isaac Newton aus dem Jahr 1687. Vom Gipfel eines hohen Berges auf einer Erdkugel gehen horizontal (waagrecht) mehrere parabelartig nach unten weisende Linien weg. Immer weiter gestreckte Parabeln werden letzendlich zu einem Kreis. In: Philosophiae naturalis principia mathematica. London. 1687.
  

• [2] Ein sonnensynchroner Orbit, auch "sonnensynchrone Satellitenbahn" genannt bedeutet, "dass die Ebene der Satellitenbahn in Bezug zur Geraden Erde - Sonne unverändert bleibt". Damit "erfolgt der Überflug des Satelliten stets zur gleichen Ortszeit, d. h. sonnensynchron." Um das dauerhaft gewährleisten zu können, muss sich "Umlaufbahn des Satelliten [...] während eines Jahres einmal um die Erde drehen." Als Beispiele genannt werden die zwei "Erdbeobachtungssatelliten" Landsat-4 und Landsat-5. Sie "überqueren den Äquator um jeweils 9:45 Ortszeit". In: der Artikel "Sonnensychrone Satellitenbahn". Spektrum Lexikon der Kartographie. Abgerufen am 25. März 2025. Online: https://www.spektrum.de/lexikon/kartographie-geomatik/sonnensynchrone-satellitenbahn/4594