Satelliten-Transferbahnen

Wie wird ein Satellit auf eine Umlaufbahn gebracht?

Phasen des Satellitenstarts Der Start eines geostationären Satelliten (m=750kg) erfolgt in drei Phasen: - Start vom Weltraumbahnhof (Kourou in franz. Guyana, Cape Canerveral in Florida oder Baikonur in Kasachstan) und Transport in eine Höhe von ca. 250km mit einer Geschwindigkeit von 10,300m/s. - Durchlauf der Transferbahn (geostationärer Transferorbit GTO) , einer stark elliptischen Bahn von diesem Punkt aus. - Zünden eines weiteren Triebwerkes und Erreichen der geostationären Bahn (GSO) in einer Höhe von 36.000km über dem Äquator. Die Geschwindigkeit muss hier etwa 3.100km/sec betragen.

Aufgabe 1) große Halbachse
a) Berechnen Sie die Halbachsen und den größten Durchmesser der beiden entstehenden Bahnen, die sogenannten großen Halbachsen.
b) Berechnen Sie nun die Umlaufzeit des Satelliten auf seiner Transferbahn.

Aufgabe 2) Energiebetrachtung
a) Berechnen Sie die kinetische Energie des Satelliten auf seinem erdnächsten Punkt.
b) Berechnen Sie nun den Verlust an kinetischer Energie bis zum erdfernsten Punkt.
c) Berechnen Sie die Geschwindigkeitsdifferenz, die dort zum Erreichen der Bahn notwendig ist.

Aufgabe 3) Beschleunigungen
Damit der Satellit nicht zerstört wird, dürfen bei allen Manövern höchstens Beschleunigungen von 30g auftreten.
Wie lang muss daher die Startphase bzw. die Beschleunigungsphase zwischen GTO und GSO dauern?

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