Künstliche Satelliten

Die ersten Satelliten

Die Geschichte der Raumfahrt und damit auch die Geschichte von Erdsatelliten reicht bis in das 19. Jahrhundert zurück. In Russland entwickelte KONSTANTIN EDUARDOWITSCH ZIOLKOWSKI (1857-1935) wichtige theoretische Grundlagen des Raketenflugs. Er schlug u. a. vor, für Raketen flüssige Treibstoffe zu verwenden, propagierte das Prinzip der Mehrstufenrakete, entwarf Vorschläge für Raketentriebwerke und entwickelte Vorstellungen für Raumflüge.

In den USA entwickelte der Physiker ROBERT GODDARD (1882-1945) in langjähriger Arbeit eine Flüssigtreibstoffrakete, die 1926 erstmals erfolgreich erprobt wurde. Seine erste Rakete erreichte in 2,5 s eine maximale Flughöhe von 12,5 m.

In seinem 1923 erschienenen Buch „Die Rakete zu den Planetenräumen“ wies der deutsche Forscher HERMANN OBERTH (1894-1989) nach, dass mit Raketen andere Planeten erreicht werden können und demzufolge auch Satelliten um die Erde möglich sind. Bereits 1927 wurde von einer kleinen Gruppe von Enthusiasten in Berlin der „Verein für Raumschifffahrt“ gegründet. In ihm arbeiteten u. a. HERMANN OBERTH und WERNHER VON BRAUN (1912-1977) mit. BRAUN war auch maßgeblich an der Entwicklung der V 2 beteiligt. Diese für Kriegszwecke entwickelte Rakete hatte eine Länge von 14 m, eine Masse von 12,5 t, eine Nutzlast von etwa 1 000 kg, eine Reichweite von ca. 300 km und eine Höchstgeschwindigkeit von 5 000 km/h.
Am 3. 10. 1942 wurde mit einer solchen Rakete eine Höhe von 90 km und damit der Weltraum erreicht.

Nach den Zweiten Weltkrieg wurden vor allem in der USA und in der Sowjetunion die Forschungen zu Raketen fortgesetzt. Im Rahmen des 1954 verkündeten Internationalen Geophysikalischen Jahres, an dem sich 67 Staaten beteiligten und das für den Zeitraum vom 1. Juli 1957 bis 31. Dezember 1958 festgelegt wurde, planten sowohl die Sowjetunion als auch die USA den Start von Satelliten. So kündigte 1955 der amerikanische Präsident EISENHOWER für das Internationale Geophysikalische Jahr den Start von „kleinen, erdumkreisenden Satelliten für wissenschaftliche Zwecke“ an. 24 Stunden später zog die Sowjetunion mit einer entsprechenden Erklärung nach.

Für die westliche Welt, insbesondere für die USA, war es ein Schock, dass es den Russen als Ersten gelungen war, einen solchen Erfolg zu erzielen. Dieser Schock - man spricht auch vom Sputnikschock - vertiefte sich mit dem Start von „Sputnik 2“ am 3. 11. 1957. Dieser zweite sowjetische Satellit hatte die Versuchshündin „Laika“ in einem hermetisch abgeschlossenen Behälter an Bord. Der kegelförmige Satellit „Sputnik 2“ war 4 m hoch und hatte einen Basisdurchmesser von 1,7 m. Er hatte eine Masse von 508 kg und war mit der 3 t schweren Raketenendstufe fest verbunden. Dies alles zeugte von einem klaren Vorsprung der Sowjetunion in der Trägerraketenentwicklung. Der Satellit umkreiste die Erde auf einer elliptischen Bahn in einer Höhe zwischen 224 km und 1661 km.
Sieben Tage lang funkte er Daten über den Gesundheitszustand der Hündin, über Innen- und Außentemperatur sowie andere physikalische Daten.

Am 31. 1. 1958 starteten die US-Amerikaner mit „Explorer 1“ ihren ersten Satelliten. In der weiteren Entwicklung holte die USA aber schnell auf. So wurden 1962 mithilfe des amerikanischen Nachrichtensatelliten „TELSTAR“ erstmals Fernsehbilder zwischen den USA (Bodenstation Andover) und Frankreich (Bodenstation Pleumeur-Bodou in der Nähe der nordfranzösischen Atlantikküste) übertragen. Mit dem amerikanischen Satelliten „Syncom 1“ erreichte 1963 der erste Nachrichtensatellit eine geostationäre Bahn.

Nachrichtensatelliten

Nachrichtensatelliten dienen dazu, von der Erde gesendete Informationen, darunter auch Fernsehprogramme, wieder zur Erde zurückzusenden und so den Empfang in einem Gebiet zu sichern. Genutzt werden heute für die Übertragung von Fernsehprogrammen Satelliten vom Typ „Astra“. Das sind geostationäre Satelliten, also Satelliten, die über dem Äquator stehen und die sich genau so schnell um die Erdachse bewegen wie die Erde selbst. Sie befinden sich damit stets genau über einem bestimmten Punkt der Erdoberfläche. Nur dadurch ist es möglich, die Satellitenantennen auf der Erde fest auszurichten. Die Höhe eines solchen geostationären Satelliten über der Erdoberfläche beträgt 35 800 km, sein Bahnradius also 42 170 km. Die Umlaufzeit beträgt ebenso wie die Umlaufzeit der Erde selbst 24 Stunden. Somit bewegt sich ein solcher Satellit mit einer Geschwindigkeit von 3,1 km/s.