Erdfernerkundung - Numerische Physik: Modellierung

32 KAPITEL 2. SATELLITENBAHNEN
Abbildung 2.4: Festlegung der Bahnebene und -ellipse eines Satelliten gegenüber der
Äquatorebene und dem Frühlingspunkt [26]
Abbildung 2.5: Beispiele für Satellitenbahnen
[264]
• äquatoriale Bahnen, d.h. die Inklination verschwindet, i = 0,
• polare Bahnen mit einer Inklination nahe 90 ◦ ,
• stark exzentrische Bahnen mit ε > 0.1 werden für einige Kommunikationssatelliten verwendet,
• geostationäre Bahnen mit ε = 0, i = 0 und T = 24 h,
• sonnensynchrone Bahnen in denen die Bahnebene des Satelliten so ausgerichtet ist, dass
sie stets in einem festen Winkel zur Erde–Sonne-Achse steht. Diese Bahn ist der Standard
für Erdfernerkundungssatelliten – zumindest wenn sie ein Imaging-Instrument tragen.
§ 103 Abbildung 2.5 fasst schematisch einige spezielle Bahnen zusammen: (A) gibt eine
polare Kreisbahn in niedriger Höhe, wie sie zur Erderkundung und -überwachung und zur
militärischen Aufklärung verwendet wird. (B) zeigt eine äquatoriale Kreisbahn in großer
Höhe, z.B. eine geostationäre Bahn für Wetter- und Kommunikationssatelliten. (C) gibt
eine stark exzentrische Bahn mit relativ großer Inklination wie sie z.B. von den Molniya-
Kommunikationssatelliten genutzt wird. Wir werden in Abschn. 2.4 genauer auf diese speziellen
Orbits eingehen.
2.3 Bahnstörungen
§ 104 Die Bahnellipse lässt sich unter der Annahme eines zentralen Massenpunktes, der von
einer Testmasse umkreist wird, herleiten. Die Annahme eines Massenpunktes für den Zentralkörper
enthebt diesen aller Störeinflüsse wie einer Atmosphäre oder eines nicht punktsymmetrischen
Gravitationsfeldes. Aus der Sicht eines Fernerkundungssatelliten soll die Erde
jedoch gerade nicht als Punktmasse erscheinen sondern als ausgedehnter Körper, dessen Eigenschaften
es zu studieren gilt. Daher wird ein Fernerkundungssatellit genau mit diesen Eigenschaften
konfrontiert. Auch wenn die Grundidee der Ellipsenbahn weiterhin gilt, müssen
2. Juli 2008 c○ M.-B. Kallenrode