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18. Juli 2019, 00:37:43
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Autor Thema: Wie stabil ist der Friedhofsorbit?  (Gelesen 1533 mal)

Offline CineX

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Wie stabil ist der Friedhofsorbit?
« am: 06. April 2019, 10:04:09 »
Hallo zusammen :)

in diversen Artikeln ist ja immer wieder die Rede davon dass der "Friedhofsorbit" sehr sicher sei da alles in diesem Bereich im Prinzip "ewig" weiterkreist. Ich bin zwar nicht besonders fit in Himmelsmechanik aber ich kann mir dennoch nicht vorstellen dass ein Satellit der dorthin angehoben wird und keinerlei Korrekturimpulse mehr durch Triebwerke etc. erfährt dort ewig weiterkreisen soll... OK die atmosphärische Bremswirkung ist da vermutlich nicht mehr messbar vorhanden aber es gibt doch sicher andere Einflüsse die auf den Sateliten dort wirken und die Bahn im laufe der Zeit stören so gänzlich ohne Korrektur mittels Triebwerke oder? Alleine die Sonnensstrahlung die ja einseitig wirkt müsste doch die Bahn nach und nach exzentrischer machen wodurch er irgendwann teilweise wieder in bremsende Restatmosphären eintritt und dann auch irgendwann wieder runter kommt .... Oder habe ich hier einen Denkfehler?  Gibt es da Simulationen dazu oder ist der Orbit wirklich eine dauerhafte Lösung für defekte Satelliten?

Liebe Grüsse :)

Offline Terminus

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Re: Wie stabil ist der Friedhofsorbit?
« Antwort #1 am: 06. April 2019, 11:57:38 »
ist der Orbit wirklich eine dauerhafte Lösung für defekte Satelliten?

Gute Frage. Dadurch, dass man einen solchen Orbit zum "Friedhofsorbit" stempelt, wird er ja nicht einfach dazu :) . Ich denke, der Begriff ist so gemeint, dass Orbits in solcher Entfernung zumindest für die nächsten paar hundert bis paar tausend Jahre sicher stabil bleiben und man den Satelliten also zu unseren Lebzeiten getrost sich selbst überlassen kann.

Bis der Satellit dann wieder in Absturzgefahr kommt, ist die Zivilisation entweder so weit fortgeschritten, dass sie solche Zombies lässig vom Himmel pustet/dematerialisiert/beamt, oder sie ist soweit zurückgefallen, dass der abstürzende Satellit halt auch nur einer von vielen weiteren Meteoren des Jahres ist.
« Letzte Änderung: 07. April 2019, 09:02:47 von Terminus »

Offline CineX

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Re: Wie stabil ist der Friedhofsorbit?
« Antwort #2 am: 06. April 2019, 12:10:51 »
So wie ich das verstanden habe macht es aus energetischer Sicht keinen Sinn die Dinger irgendwie wieder abzusenken und verglühen zu lassen da der Treibstoff für das Bremsmanöver in dieser Höhe einfach nicht ausreicht. Ich mach mir da einfach ein wenig Gedanken dass dieser Friedhofsorbit auch mal voll werden kann und Zusammenstöße wahrscheinlicher werden wenn man einfach alles aus den hohen Orbits da oben parkt. Oder auch mal ne Gefahr für Interplanetare Missionen werden denn da müssen dann zwangsläufig alle Marsrover etc. auch hindurch. Im LEO hat man ja wenigstens den Vorteil dass der Schrott sich nach ca. 25 Jahren von selbst in der Atmosphäre recycled  :D 

Aber es ist dann bei weitem nicht so dass wie so häufig geschrieben wird der Orbit da ewig stabil ist oder? Also Gravitative Effekte Sonne / Erde / Mond / "Lichtdruck" durch die Sonne werden auch die "Friedhofssateliten" irgendwann verglühen lassen ?

Liebe Grüsse :)

Offline Prodatron

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Re: Wie stabil ist der Friedhofsorbit?
« Antwort #3 am: 06. April 2019, 13:14:35 »
für die nächsten paar hundert bis paar tausend Jahre
Wir reden hier wohl eher von Millionen oder sogar Milliarden Jahren, wenn ich das hier richtig interpretiere und auf über 36.000km hochrechne:
https://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Satlifetimerp.png

Offline CineX

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Re: Wie stabil ist der Friedhofsorbit?
« Antwort #4 am: 06. April 2019, 14:06:51 »
Oh ja also anscheinend ist der Orbit wirklich über Jahrtausende stabil.
Aber anscheinend wird auch an passiven "deorbiting" Techniken im GEO gearbeitet damit man auch diesen Müll auf kurz oder lang los wird. Also den Satellit so zu positionieren dass er in Resonanz mit Sonne oder Mond gebracht wird und die Änderung des Orbits damit quasi passiv beschleunigt so dass er irgendwann wieder eintritt.

Liebe Grüsse

Online Hugo

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Re: Wie stabil ist der Friedhofsorbit?
« Antwort #5 am: 06. April 2019, 15:34:42 »
So wie ich das verstanden habe macht es aus energetischer Sicht keinen Sinn die Dinger irgendwie wieder abzusenken und verglühen zu lassen da der Treibstoff für das Bremsmanöver in dieser Höhe einfach nicht ausreicht.
Das ist korrekt. 36.000 km sind hierfür viel zu viel.

Ich mach mir da einfach ein wenig Gedanken dass dieser Friedhofsorbit auch mal voll werden kann und Zusammenstöße wahrscheinlicher werden wenn man einfach alles aus den hohen Orbits da oben parkt.
Nein, das ist unmöglich. Lediglich in Scifi-TV-Filmen gibt es so etwas. Aber dort explodieren ja auch Autos wenn das Benzin sich entzündet.

Oder auch mal ne Gefahr für Interplanetare Missionen werden denn da müssen dann zwangsläufig alle Marsrover etc. auch hindurch.
Hier ensteht absolut keine Gefahr. Lediglich in Scifi-TV-Filmen gibt es so etwas. In echt kreuzen sich die Bahnen nichteinmal. Der Weltraum ist 3-Dimensional, nicht 2-Dimensional.

Also Gravitative Effekte Sonne / Erde / Mond / "Lichtdruck" durch die Sonne werden auch die "Friedhofssateliten" irgendwann verglühen lassen ?
Nein. So lange wie die Menschheit existiert, wird so etwas nicht eintreten.

Offline rok

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Re: Wie stabil ist der Friedhofsorbit?
« Antwort #6 am: 06. April 2019, 16:07:06 »
Der Friedhofsorbit für ehemals geostationäre Satelliten (also bei ca. 36.000 + ca. 300 km) ist kein Problem. Wenn der Satellit noch steuerbar ist, kommt man dort mit 2 - 3 Manövern und relativ geringen Treibstoffreserven hin und ist dort über Jahrtausende auf einer stabilen Bahn. Außerdem haben die Satelliten dort auch nur eine minimale Relativgeschwindigkeit und einen großen Abstand zueinander. Da wird kaum was passieren.

Das Problem sind die mittleren Höhen, also ab ca. 700 km bis einige tausend km. Dort tummeln sich viele Erdbeobachtungssatelliten und es werden sich dort in Zukunft tausende Kommunikationssatelliten bewegen, die ich als Wegwerfsatelliten bezeichnen würde, d. h. schnell und billig produziert für den Einsatz von einigen Jahren. Ob die dann in einigen Jahren noch verantwortlich in einen "Friehofsorbit" gesteuert werden können möchte ich eher bezweifeln. Zumal es in diesem Bereich hohe Relativgeschwindigkeiten, kreuzende (polare) Bahnen und eine hohe Anzahl von Körpern gibt.

Ich bin da eher pessimistisch, aber es gibt Leute hier im Forum, die sich mit diesem Thema besser auskennen.

Offline CineX

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Re: Wie stabil ist der Friedhofsorbit?
« Antwort #7 am: 06. April 2019, 16:43:14 »
Hallo :)

vielen Dankf für die Auskünfte :) Ich vermute dass ich einfach auch die Dimensionen hier am "Schreibtisch" im GEO Bereich und darüber schwer einschätzen kann. Wenn man die Erde auf 26.000km aufbläht und dann aber noch mit einrechnet dass die Satelliten auf unterschiedlichen Höhen kreisen. Das ist dann doch schon ne Menge Platz.

Liebe Grüsse :)

Offline rok

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Re: Wie stabil ist der Friedhofsorbit?
« Antwort #8 am: 06. April 2019, 18:06:53 »
Hallo CineX, du hast ein Orbit-Problem angesprochen, das uns in den nächsten Jahrzehnten zunehmend beschäftigen wird. Bleib dran!  :)

Offline CineX

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Re: Wie stabil ist der Friedhofsorbit?
« Antwort #9 am: 06. April 2019, 18:50:23 »
Ich bleib auf alle Fälle drann denn das ist ein sehr spannendes und interessantes Thema wie ich finde :)

Liebe Grüsse :)

Offline Schillrich

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Re: Wie stabil ist der Friedhofsorbit?
« Antwort #10 am: 06. April 2019, 20:38:48 »
Zum Friedhofsorbit über dem GSO: Die internationalen Regeln sagen, dass man sicherstellen muss, dass der Satellit in den nächsten 100 Jahren nicht mehr in die geschützte Region (GSO) driftet. Problem ist hier die (auch kleine) Exzentrizität des finalen Orbits. Sonnengravitation und Solardruck beginnen nämlich die Umlaufbahn zu verformen: Exzentrizitätswachstum. Das passiert umso stärker, je größer die Ausgansexzentrizität ist.

Um das "Fernhalten" für 100 Jahre zu garantieren, kontrolliert man mit den letzten Manövern eine Kombination aus Abstand und minimaler Restexzentrizität.
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Offline Schillrich

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Re: Wie stabil ist der Friedhofsorbit?
« Antwort #11 am: 06. April 2019, 23:53:51 »
Thema umbenannt und Titel korrigiert.
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Online Hugo

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Re: Wie stabil ist der Friedhofsorbit?
« Antwort #12 am: 07. April 2019, 01:12:37 »
Ich vermute dass ich einfach auch die Dimensionen hier am "Schreibtisch" im GEO Bereich und darüber schwer einschätzen kann.

Es ist riesig dort oben. Wenn Du mit dem Auto von Dänemark nach Portugal fährst hast dann hast Du doppelt so viele Staaten besucht als Geostationäre Satelliten über Dir gewesen sind (gedanklich gesehen, da die Strecke ja nicht am Äquator verläuft)

Zahlen:
Satelliten im GEO: 392 (gem. Wikipedia)
Umfang: 305.000 km
--> 1 Satellit alle 778 km.
PKW-Streckenlänge: 2854 km  (gem. Google Maps)
Länder: 7
--> 1 Land alle 408 km.




Offline Doc Hoschi

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Re: Wie stabil ist der Friedhofsorbit?
« Antwort #13 am: 07. April 2019, 09:23:28 »
Satelliten im GEO: 392 (gem. Wikipedia)

Eine (vermutlich) andere Wikistelle spricht von 548 Satelliten im GEO. Die dort verlinkte Quelle ist immerhin die UCS Satellite Database, die zwischenzeitlich upgedated von 558 operierenden Satelliten im GEO spricht:

https://www.ucsusa.org/nuclear-weapons/space-weapons/satellite-database#.W7WcwpMza9Y
Douglas Adams: "In an infinite universe, the one thing sentient life cannot afford to have is a sense of proportion."

Offline CineX

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Re: Wie stabil ist der Friedhofsorbit?
« Antwort #14 am: 07. April 2019, 10:22:20 »
OK dann werden quasi bei den letzten Manövern in diesen Friedhofsorbit versucht diesen in einen möglichst sauberen Orbit mit möglichst geringer"Restexzentrizität" so dass die gravitativen Effekte anderer Himmelskörper und Druck durch Sonnenstrahlung möglichst lange brauchen um den Orbit zu deformieren. Dann werden diese Faktoren wie Solardruck und Resonanzen Mond / Sonne bei den letzten Manövern beachtet.

Liebe Grüsse :)

Offline MarsMCT

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Re: Wie stabil ist der Friedhofsorbit?
« Antwort #15 am: 07. April 2019, 17:14:51 »
GEO Satelliten in einem etwas höheren Friedhofsorbit halte ich für akzeptabel. Alles darunter, speziell Satelliten in hohen LEO orbits, sollten meiner Meinung nach unbedingt deorbited werden, nicht auf Friedhofsorbits, die ja im Bereich liegen, die für aktive Satelliten nutzbar sind.

Ich habe vor kurzem mit ziemlichem Entsetzen zur Kenntnis genommen, daß die Satelliten von One Web, ca. 1200km Betriebshöhe laut Wikipedia, in einen Friedhofsorbit verschoben werden sollen. Langfristing tausende tote unkontrollierte Satelliten in einer Kugelschale um die Erde außer einem Loch über den Polen. Selbst wenn das nur für die ersten 600-800 Satelliten gelten sollte, ist das eine ganze Menge.

Offline cullyn

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Re: Wie stabil ist der Friedhofsorbit?
« Antwort #16 am: 08. April 2019, 09:31:52 »
Das geht jetzt schon wieder in die Topics andere Beiträge und müsste querverlinkt werden, aber will das hier nicht unkommentiert stehen lassen.

Ich habe vor kurzem mit ziemlichem Entsetzen zur Kenntnis genommen, daß die Satelliten von One Web, ca. 1200km Betriebshöhe laut Wikipedia, in einen Friedhofsorbit verschoben werden sollen. Langfristing tausende tote unkontrollierte Satelliten in einer Kugelschale um die Erde außer einem Loch über den Polen. Selbst wenn das nur für die ersten 600-800 Satelliten gelten sollte, ist das eine ganze Menge.

Ich glaube deine Quelle ist falsch. Ich weiss zwar nicht, wie die zukünftige Realität für das Thema aussehen wird weil ich noch nicht überzeugt bin, das die Konstellationsbetrieber das Thema so umsetzten können wie sie planen.

Bei Oneweb war deorbiting von Anfang an geplant und angeblich herscht für das Deorbit System die höchste Anforderung an die Zuverlässigkeit

https://spacenews.com/op-ed-responsible-satellite-operations-in-the-era-of-large-constellations/
https://spacenews.com/oneweb-vouches-for-high-reliability-of-its-deorbit-system/

Offline Schillrich

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Re: Wie stabil ist der Friedhofsorbit?
« Antwort #17 am: 08. April 2019, 09:46:31 »
Neue internationale Richtlinien werden auch einen Friedhofsorbit über dem LEO nicht erlauben ... im aktuellen Entwurf steht drin, dass das keine zulässige Option sei.
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