Friedhofsorbit

Bekannte Positionen von Weltraummüll.

Als Friedhofsorbit (englisch graveyard orbit) bezeichnet man eine Erdumlaufbahn für ausgediente Satelliten.

Die Endlagerung dieser Objekte ist nötig, da die für Satelliten interessanten Umlaufbahnen begehrt sind und weil sie durch Abdriften (in niedrigeren Orbits auch durch Abbremsen in der Restatmosphäre) zur Gefahr für andere Satelliten, Raumfähren und durch Absturz auch die Erde werden könnten, siehe Weltraummüll.

Zur begrenzten Lebensdauer eines Satelliten kommt es neben Defekten vor allem, weil der bordeigene Treibstoff, der zur Stabilisierung der Orbit-Position notwendig ist, zur Neige geht. Diese Lebensdauer beträgt normalerweise zwischen drei und 15 Jahren.

Der Friedhofsorbit liegt in der Regel über dem regulären Orbit des Satelliten, im Falle geostationärer Satelliten etwa 300 km. Wenn ein Geostationärer Satellit einen Friedhofsorbit unterhalb der Geosynchronen Umlaufbahn (GEO) einnimmt besteht immer die Gefahr, dass er mit einem neuen Satelliten auf der zum GEO führenden GTO Bahn kollidiert. Nach dem Inter-Agency Space Debris Coordination Committee (IADC) ^[1] sollte die minimale Bahnhöhe $\Delta{H} \,$ über dem geostationären Orbit:

$\Delta{H} = 235\mbox{ km} + \left ( 1000 C_R \frac{A}{m} \right )\mbox{ km}$

betragen. Dabei ist $C_R \,$ der solar radiation pressure coefficient (meist zwischen 1,2 und 1,5) und $\frac{A}{m}$ das Verhältnis von Fläche zur Masse des Satelliten.

Einige ausgefallene geostationäre Satelliten konnten nicht mehr verlegt werden und stellen ein Risiko für geostationäre Satelliten dar. Andere versagten, während sie nach einer Störung zurück auf ihre Position im GEO gebracht wurden. So liegt beispielsweise der Friedhofsorbit des Kommunikationssatelliten DFS-Kopernikus 3 etwa 100 km unterhalb der erdsynchronen Umlaufbahn. Dort wurde er nach Abdriften durch Defekt während der Entscheidungsfindung zum weiteren Vorgehen stabilisiert, außerdem war die Bahn damit nicht mehr geostationär und der Satellit driftete wie geplant entlang des Äquators auf seine vorherige Position zu. Jedoch verfügte er nicht mehr über genügend Treibstoff um in den GEO zurückzukehren, so dass er in diesem ungünstigen Friedhofsorbit verblieb.

Bei erdnahen Umlaufbahnen versucht man, den ausgedienten Satelliten auf elliptische Bahnen zu lenken. Durch die Reibung mit der Atmosphäre im Perigäum soll er so innerhalb von 25 Jahren zum Verglühen gebracht werden. Für die Bahnveränderung wird eigens eingeplanter Treibstoff verwendet. Haben die Satelliten die Friedhofsbahn erreicht, wird jeglicher Resttreibstoff abgelassen und die Batterien entladen.