Warum muss ein geostationärer Satellit immer direkt über dem Äquator stationiert sein?
3 Antworten
Die Erde rotiert um ihre eigene Rotationsachse und der Äquator liegt, ausgehend vom Erdmittelpunkt, rechtwinklig zur Rotationsachse der Erde. Ein Satellit kann nur dann wirklich auf einem geostationärem Orbit um die Erde kreisen, wenn er sowohl um das Massenzentrum der Erde kreist, als auch sich immer stationär über einer bestimmten Position der Erdoberfläche befindet und das geht eben nur, über dem Äquator, weil dieser ausgehend vom Erdmittelpunkt senkrecht zur Rotationsachse der Erde liegt. An sich ist das vollkommen logisch.
Ebenso ist es aber auch möglich, dass Satelliten auf einer anderen Umlaufbahn die Erde in 24 Stunden genau einmal umkreisen, ohne dass diese sich über dem Äquator befinden. Dann erfahren sie aber eine Schwankung zwischen einem gewissen Grad nördlicher Breite und einem ebensolchen Grad südlicher Breite und sind daher nicht geostationär.
Ausgehend von dieser Abweichung, was also schon nicht mehr geostationär ist, sind aber je nach Höhe des Orbits auch andere Umlaufzeiten möglich, nur sind diese dann ebenfalls nicht geostationär. Geostationäre Satelliten müssen aus einfachen physikalischen Gründen dem ersten Absatz entsprechen.
Habe ich mir schon gedacht, dass es auch dafür einen Begriff gibt. Ich bin nur nicht darauf gekommen. Danke für die Ergänzung. :)
Ich gestehe: Als ich über diesen Unterschied zum ersten Mal nachlas, war ich schon etwas ärgerlich darüber, daß die Welt immer so kompliziert sein muß! >:-)
Wahrscheinlich ist es ähnlich, wie mit dem gleichschenkligen und dem gleichseitigen Dreieck. Bei einem gleichschenkligen Dreieck müssen nur zwei Seiten gleich lang sein, während bei einem gleichseitigen Dreieck alle drei Seiten gleich lang sein müssen, was zur Folge hat, dass alle 3 Innenwinkel jeweils 60° betragen (Dieser Rückschluss ist bei einem gleichschenkligen Dreieck nicht möglich. Dort ist lediglich klar, dass die Winkel zwischen den gleichlangen Seiten und der dritten Seite gleich groß sind.)
Ähnlich verhält es sich mit dem Unterschied zwischen einem geosynchronen und geostationären Orbit. Bei einem geosynchronen Orbit steht nur fest, dass sich das auf diesem Orbit befindliche Objekt während einer Erdrotation exakt einmal die Erde umläuft, also quasi immer über denselben Längengrad bleibt, während ein geostationärer Orbit nur über dem Äquator möglich ist, bei ebenfalls geosynchroner Umlafbahn, denn nur über bei einem stabilen Umlauf über Äquator tritt keine Schwankung des Orbits nach Norden und Süden auf.
Weil er um den Schwerpunkt der Erde kreist. Der Schwerpunkt ist in der Ebene der Bahn. Wenn der Satellit also wirklich Geostationär ist, darf sich der Breitengrad über den Tag nicht verändern. Wenn die Bahn nicht parallel zum Äquator ist, gibt es aber einen nördlichsten und einen südlichsten Punkt der Bahn, zwischen denen es im Laufe des Tages einmal hin und her geht.
Das ist dann aber nicht mehr stationär.
Damit er während seiner eintägigen Umkreisung nicht zwischen einer nördlichsten und einer südlichsten Position hin- und herpendelt (bezogen auf einen fixen Punkt der Erdoberfläche).
Das sind die geosynchronen Umlaufbahnen.