Künstlicher Satellit

Künstlicher Satellit, Objekt, das für militärische, wissenschaftliche und technologische Zwecke in eine Umlaufbahn um die Erde, um den Mond oder um andere Planeten oder deren Monde gebracht wurde. Den ersten künstlichen Satelliten (Sputnik 1) startete die Sowjetunion am 4. Oktober 1957. Der erste amerikanische Satellit, Explorer 1, wurde am 31. Januar 1958 gestartet und führte zur Entdeckung der Strahlungsgürtel der Erde. In den folgenden Jahren wurde eine Vielzahl von Satelliten in den Weltraum geschickt. Die meisten von ihnen starteten die Vereinigten Staaten und die damalige Sowjetunion. 1983 begann auch die Europäische Weltraumorganisation mit Satellitenstarts vom Raumfahrtzentrum in Französisch-Guayana aus. Am 27. August 1989 wurde zum ersten Mal in der Geschichte der Raumfahrt eine private Rakete für einen Satellitenstart verwendet. Eine amerikanische Gesellschaft baute und startete die Rakete. Sie brachte einen britischen Fernsehsatelliten in eine geostationäre Umlaufbahn.

Satelliten dienen sowohl der Forschung als auch der Nachrichtenübertragung. Forschungssatelliten sind mit Instrumenten ausgestattet, die z. B. Dichte, Temperatur und Ionisation der oberen Atmosphäre, kosmische Strahlung, die Anzahl und Größe von Kleinstmeteoriten und die Stärke sowie die Richtung des Erdmagnetfeldes messen. Etwa zwei Drittel aller Satelliten dienen vorwiegend militärischen Zwecken, wobei zwischen militärischen und zivilen Aufgaben nicht immer streng unterschieden werden kann. Die militärischen Aufgaben liegen in den Bereichen Nachrichtenübertragung, Aufklärung, Geodäsie und Navigation. Im Rahmen des SDI-Programms waren auch Kampfsatelliten geplant.

Ende 1986 waren von den mehr als 3 500 Satelliten, die seit Sputnik gestartet worden sind, noch etwa 300 in Betrieb. Viele davon sind Kommunikationssatelliten. Man verwendet sie für die Übertragung von Telefongesprächen, digitalen Daten und Fernsehbildern. Wettersatelliten fotografieren die Erde regelmäßig im Bereich des sichtbaren Lichtes und im Infrarotbereich. Sie liefern den Wetterstationen auf der Erde Daten, die weltweite Wettervorhersagen ermöglichen. Mit den Daten von Navigationssatelliten lassen sich Positionen auf See mit einer Genauigkeit von zehn Metern bestimmen. Außerdem lokalisieren Navigationssatelliten Eis und Meeresströmungen. Zum Beispiel übermittelt das System SARSAT/KOSPAS (Search and Rescue Satellite System: Satellitensystem für Such- und Rettungsaufgaben) mit einem Netz aus drei amerikanischen (NOAA-9, 10, 11) und zwei Satelliten der ehemaligen Sowjetunion (KOSPAS: Kosmitscheskaja Spasatelnaja Sistema) Notrufe von Schiffen und Flugzeugen. Diese Einrichtung ist international.

Astronomische Geräte an Bord von Satelliten werden für Beobachtungen verwendet, die aufgrund der Strahlungsabsorption der Atmosphäre auf der Erde nicht gemacht werden können. Mit Hilfe von Teleskopen und Detektoren für Röntgenstrahlen hat man beispielsweise viele Röntgenquellen im All entdeckt. Beobachtungen im ultravioletten Bereich und die Entdeckung von Gammastrahlen, die von Himmelskörpern ausgesandt werden, sind ebenfalls möglich. So hat zum Beispiel das 1990 in eine Umlaufbahn gebrachte Hubble-Weltraumteleskop einmalige, zum Teil überraschende Aufnahmen von Supernovae (siehe Nova und Supernova), von Sternnebeln und -haufen sowie des Jupiters zur Erde gefunkt. 1983 wurden mit dem Satelliten für Infrarot-Astronomie IRAS (Infrared Astronomy Satellite) die ersten detaillierten Beobachtungen des Kernes unserer Galaxie gemacht.

Die Energieversorgung erfolgt durch Fotozellen oder durch Batterien, die oftmals über Solarzellen aufgeladen werden. Häufig wird auch Kernenergie eingesetzt. Dabei wird die Zerfallswärme von radioaktiven Isotopen in Elektrizität umgewandelt. Satelliten sind mit Sendern ausgestattet, die die an Bord gewonnenen Daten auf die Erde übertragen. Außerdem besitzen sie Funkempfänger und elektronische Datenspeicher sowie Steuereinrichtungen wie Radar und Sternfolgesysteme (siehe Fernmesstechnik).

Satelliten werden durch mehrstufige Raketen in die Umlaufbahn gebracht. Um die Startkosten zu reduzieren, hat die amerikanische Raumfahrtbehörde NASA (National Aeronautics and Space Administration) den mehrmals verwendbaren Spaceshuttle (siehe Weltraumforschung) entwickelt. Er kann in seinem Laderaum Satelliten transportieren, die dann in der Umlaufbahn ausgesetzt werden. Mit ihm lassen sich auch Satelliten auf ihren Umlaufbahnen einfangen, um sie zu reparieren oder sie für weitere Arbeiten auf die Erde zurückzubringen. Derartige Aufgaben wurden erstmals bei den Shuttleflügen im Jahr 1984 durchgeführt.