Warum fliegen geostationäre Sateliten in rund 36000 Kilometer Höhe?
Warum müssen geostationäre Satelliten sie in rund 36000 Kilometer Höhe fliegen? So viel ich auch nachdenke, komme ich zu dem Schluss, dann man sie genau so gut in anderen höhen fliegen lassen kann und nur die Geschwindigkeit dementsprechend anpassen muss.So wie ich es bisjetzt verstanden habe, würden sie in tieferen Höhen aufgrund der Erdneigung eine acht fliegen. Also aus der Sicht der Erde. Aber warum tun sie es in der gewünschten höhe nicht? Warum schickt man sie nicht in z.B. 1000km höhe den Äquator entlang?
2 Antworten
Der Denkfehler liegt bei:'dass man nur die Geschwindigkeit anpassen muss'
Man kann die Geschwindigkeit nicht beliebig ändern, um einen Satellit in einer bestimmten Höhe auf einer Kreisbahn fliegen zu lassen. Je niedriger ein Satellit fliegt, desdo kürzer ist seine Umlaufzeit in einer Kreisbahn. Wenn sie 24 Stunden betragen soll, muss man die Höhe von ca. 36000 km wählen. Das liegt an der mit abnehmender Höhe zunehmenden Gravitation der Erde.
Wenn man eine abweichende Geschwindigkeit wählt, fliegt der Satellit auf einer ellipsenförmigen Bahn statt einer Kreisbahn. Die Ellipse hat die Eigenschaft, dass die Geschwindigkeit und die Höhe schwankt. Die wechselnde Geschwindigkeit bedingt, dass die sichtbare Position am Himmel hin und her schwankt - er wäre also nicht mehr stationär, und man könnte die Antennenschüssel nicht mehr fest einstellen.
P.S. sie fliegen in geringerer Höhe nicht in einer Acht, sondern von außen gesehen in einer ellipsenförmigen Bahn. Aus Sicht von der Erde pendeln sie auf einer Linie hin und her. Die Neigung der Erdachse gegen ihre Umlaufbahn hat keinen Einfluss, da sie sich nicht verändert.
Stimmt nicht ganz. Wenn ein Satellit, der in einer Kreisbahn fliegt und von da aus beschleunigt wird, fliegt er nicht mehr in einer Kreisbahn, sondern auf einer Ellipsenbahn, die mal näher an der Erde und mal weiter weg ist. Auf der erdfernen Seite fliegt er etwas langsamer und auf der erdnahen Seite etwas schneller als der Durchschnitt, auch wenn ihn keine Atmosphäre bremst. Die Gesetzmässigkeiten der Satelliten/Planetenbahnen hat schon Johannes Kepler im Jahre 1609 beschrieben. Sie werden heute als Keplersche Gesetze bezeichnet.
Vielen Dank! Das ist eine sehr hilfreiche Antwort. Vielleicht kannst du mir auch sagen wo mein denkfehler ist: Wenn er beschleunigt und den Orbit zu einer Elipse verformt um sagen wir weiter von der Erde zu kommen. Dann aufhört zu beschleunigen, dann bis zum weit enferntesten Punkt auf der Ellipse fliegt und dann ort nochmal beschleunigt, müsste er doch wieder einen Kreis aufbauen können. Oder stimmt das nicht?
aaaaaaaaaah, warte, ich habs!!! Daher kann er auf jeder Höhe nur mit einer bestimmten Geschwindigkeit fliegen und nur auf den rund 36000 km bekommt er die Geostationäre Position! Jetzt hab ich es! Er kann immer einen perfekten Kreis um die Erde machen, ist aber immer schneller als die Erde, wenn er unter 35786 km ist und langsamer wenn er drüber ist. Juuhuuu. Diese Frage hat mich echt die letzten Tage geplagt :D
Mein Gedanke war: Warum beschleunigt man ihn nicht im tiefen Orbit auf die Rotationsgeschwindigkeit der Erde. Und die simple Antwort ist, dass er durch das beschleunigen automatisch einen größeren Orbit bekommt und daher zwangsläufig, bis er gleich schnell rotiert 35786 km weit weg ist. Dieser Punkt hängt warscheinlich vom Gewicht des Satelliten ab. Aber die wiegen im verhältnis zur Erde ja gleich viel. Vielen Dank!
Das Gewicht spielt keine Rolle, die Bahn hängt nur von der Geschwindigkeit und dem Abstand von der Erde ab.
Um einen Satelliten auf eine geostationäre Bahn zu bringen, beschleunigt man auf einer niedrigen Bahn zunächst soviel, daß das entfernte Ende der Ellipse so hoch ist, wie die angestrebte Höhe. Wenn er dort angekommen ist, beschleunigt man nochmal genau soviel, daß er auf der Kreisbahn oben bleibt.
Geostationär bedeutet, dass die Satelliten immer über derselben Position von der Erdoberfläche aus gesehen bleiben. In 35786 km Höhe liegt die geostationäre Umlaufbahn, weil sich dort die Zentrifugalkraft bei einer Umlaufzeit von 24 Stunden und die Fallbeschleunigung zur Erde insoweit ausgleichen, dass eine stabile Umlaufbahn erreicht wird.
Und ja die Links sind hilfreich. Man sollte nur ein entsprechendes Verständnis aufbringen, wenn man die Erklärungen bei Wikipedia liest. Von daher kann ich keineswegs nachvollziehen, dass jemand die anderen Antworten negativ bewertet hat. Nicht zuletzt trifft dies auch auf diese Antwort zu, sollte dies bei dieser ebenfalls geschehen.
Sowas in der Art habe ich mir gedacht. Aber ich war mir sicher, dass ich einen Satellit beliebig beschleunigen und bremsen kann und er diese Geschweindigkeit beibehällt, wenn ihn keine Atmosphäre bremst. Stimmt das nicht?