Wie schnell umkreisen Satelliten die Erde?

Wie schnell umkreisen Satelliten die Erde?

Die Geschwindigkeit eines Satelliten hängt maßgeblich von seiner Höhe über der Erdoberfläche ab. Je näher ein Satellit der Erde ist, desto stärker ist die Erdanziehungskraft und desto schneller muss er sich bewegen, um nicht auf die Erde zu stürzen. Man spricht hier vom Gleichgewicht zwischen Zentrifugalkraft und Gravitationskraft.

In einer niedrigen Erdumlaufbahn (LEO), typischerweise zwischen 160 und 2.000 Kilometern Höhe, erreichen Satelliten Geschwindigkeiten von ungefähr 28.000 km/h. Das ermöglicht ihnen, die Erde in etwa 90 bis 120 Minuten zu umkreisen. Ein Beispiel hierfür sind die Satelliten der Internationalen Raumstation (ISS), die in rund 400 km Höhe die Erde umrundet.

Mit zunehmender Höhe nimmt die Geschwindigkeit ab. In einer mittleren Erdumlaufbahn (MEO), zwischen 2.000 und 35.786 Kilometern, bewegen sich Satelliten langsamer. Ein bekannter Vertreter dieser Kategorie sind die Navigationssatelliten des GPS-Systems, die in rund 20.200 km Höhe mit etwa 14.000 km/h die Erde umkreisen und für eine Umrundung etwa 12 Stunden benötigen.

Noch weiter draußen, in der geostationären Erdumlaufbahn (GEO) in 35.786 km Höhe, entspricht die Umlaufzeit der Rotationsdauer der Erde von etwa 24 Stunden. Die Satelliten erscheinen von der Erde aus betrachtet an einem festen Punkt am Himmel zu stehen. Ihre Geschwindigkeit beträgt ca. 11.000 km/h. Diese Position ist ideal für Telekommunikations- und Wettersatelliten.

Die hohe Geschwindigkeit von Satelliten in niedrigen Erdumlaufbahnen, wie eingangs erwähnt, führt dazu, dass sie nur für kurze Zeit über einem bestimmten Punkt der Erde sichtbar sind. Daher sind für eine lückenlose Überwachung oder Kommunikation, z.B. im Rahmen von Erdbeobachtungsmissionen oder globalen Kommunikationsnetzwerken, meist mehrere Satelliten in koordinierten Umlaufbahnen notwendig, die sich in ihrer Abdeckung ergänzen. Dieses Prinzip wird als Satellitenkonstellation bezeichnet.