Ausgabe 310

Jonathan's Space Report                 Deutsche Übersetzung von Markus Dolensky
Nr. 310                                        12. Januar 1997, Toronto, Ontario
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Shuttle und Mir
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Atlantis wurde am 12. Januar 0928 UTC von der Plattform 39B gestartet. Die Fest-
stoffbooster wurden um 0930 UTC [abgetrennt]. Der Raumgleiter schwenkte um 0936 
UTC auf eine Erdumlaufbahn mit 51,6 Grad Inklination ein.

Atlantis wird an die Orbitalstation Mir ankoppeln und der NASA-Astronaut Jerry 
Linenger wird John Blaha ablösen. Die russischen Astronauten Waleri Korsun und 
Alexander Kaleri werden auf der Station bleiben.

Kürzliche Starts
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Das Raumfahrzeug Bion Nr. 11 landete am 7. Januar nahe Qostanai. Einer der bei-
den Affen, Multik, ging einen Tag später aus nicht spezifizierten Gründen ein.

Geostationäre Transferbahnen
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Manche der neuesten Starts von Fernmeldesatelliten führten auf Transferbahnen 
mit einem extrem hohen Apogäum, gefolgt vom Absenken des Apogäums für das Er-
reichen der endgültigen Bahn. Der nachfolgende Artikel ist der Versuch, diese 
neue Bahntechnik in Kontext zu setzen.

Der erste geostationäre Satellit war Syncom 3, der im August 1964 auf eine 
Transferbahn von 1113 x 38084 km x 16,80° mit einer Periode von 694,5 Minuten 
gestartet wurde. Zur Zirkularisation der Umlaufbahn in 36000 km Höhe wurde ein 
Feststoffmotor eingesetzt. Das Perigäum der Transferbahn von Syncom 3 war unge-
wöhnlich hoch. Zwischen 1970 und 1990 wurden fast alle geostationären Satelliten 
auf Transferbahnen mit einem Perigäum zwischen 150 und 600 km und einem Apogäum 
von 34000 bis 41000 km befördert.

Während der achtziger Jahre begannen Apogäumstriebwerke mit flüssigen Treib-
stoffen (LAEs) die älteren mit Feststoff betriebenen Apogäumsmotoren (AKMs) 
abzulösen. Es dauerte jedoch bis in die neunziger Jahre, die größere Flexi-
bilität der LAE, vor allem durch die Atlas Centaur, auch voll auszunutzen. 
Inzwischen sind eine Reihe von Transferbahntechniken gebräuchlich.

Zur Klassifikation von Transferbahnen betrachten wir zunächst jenen ersten 
Orbit, bei dem das Raumfahrzeug ein Apogäum von mehr als 5000 km erreicht (d. h. 
nach dem ersten Bahnmanöver aus einer niedrigen Parkbahn heraus). So war 
Astra 1F nach dem Start mit einer Proton 1996 auf einem standardmäßigen GTO von 
220 x 36131 x 51,6° als anfängliche Transferbahn, wobei die Endstufe noch ein 
weiteres Mal zündete, wodurch die Nutzlast auf eine Bahn von 11970 x 35936 x 
7,0° gelangte. Bei einer ähnlichen Ariane-Mission würde sich die Endstufe auf 
einer Standard-GTO-Bahn abtrennen und die erste Zündung des LAE würde die Nutz-
last auf eine Bahn mit einem Perigäum von 12000 km befördern. Es spielt keine 
Rolle, ob dieses zusätzliche Bahnmanöver durch die Trägerrakete oder die 
Nutzlast erfolgt, wir konzentrieren uns hier auf die anfängliche Transferbahn, 
die in diesem Fall ein Perigäum von 220 km aufweist. Unter dieser Prämisse 
können die verschiedenen gebräuchlichen Transferbahnen folgendermaßen sinnvoll 
gruppiert werden (Namen und willkürliche Abgrenzungen stammen von mir):

(1) Standard-GTO: 150-700 x 34000-41000. Ist noch immer bei fast allen Starts 
der Ariane, H-II und Chang Zheng gebräuchlich.

(2) GTO mit hohem Perigäum (HP-GTO): 700-4000 x 34000-41000. Syncom 3 und Early 
Bird waren auf diesen Bahnen, die später aber zugunsten solcher mit niedrigerem 
Perigäum aufgegeben wurden. Ab 1984 gab es einige geheime Missionen der 
Titan 34D/Transtage, die scheinbar so eine Bahn flogen. Mit dem Erstflug der 
Delta 7925 im Jahre 1991 gab es wieder regelmäßig Aufstiege entlang so einer 
Bahn. Alle geostationären Missionen der Delta 7925 hatten Transferbahnen mit 
Perigäen zwischen 700 und 3000 km. Auch drei Starts der Atlas gingen auf einen 
GTO mit einem hohen Perigäum: Galaxy V (1992-13), Inmarsat III F-1 (1996-20) und 
F-3 (1996-70).

(3) Niedriger GTO: Apogäen unterhalb von 30000 km. Bei diesem Missionsprofil 
platziert ein Perigäumsmotor das Raumfahrzeug auf einer Bahn mit einem halbhohen 
Apogäum deutlich unter dem Geostationären und GEO wird mit nachfolgenden Zün-
dungen eines LAE erreicht. Erstmals 1984 beim Raumfahrzeug LEASAT/SYNCOM IV 
eingesetzt, wurden auch beim Titan-Start von JCSAT und den Satelliten der Reihen 
UHF und Galaxy des Baumusters HS-601 niedrige GTOs angesteuert. (UHF F/O F1 
sollte ebenfalls auf so einen Orbit gelangen, was aber misslang.)

1984-93		Leasat 2		316   15213  27,2   278,7  niedriger GTO
1984-113	Leasat 1		317   15227  27,1   278,95 niedriger GTO
1985-28		Leasat 3		317   15877  27,0   288,59 niedriger GTO
1985-76		Leasat 4		374   15556  27,5   284,66 niedriger GTO
1990-01		Titan/JCSAT		299   19294  26,79  340,91 niedriger GTO
1990-02		STS/Leasat		320   15076  27,21  276,73 niedriger GTO
1992-072	Galaxy VII		199   29834   6,95  518,52 niedriger GTO
1993-015	UHF F/O F1		215    9134  27,28  192,75 Fehlschlag
1993-039	HS601-Galaxy 4H		211   27551   6,97  478,28 niedriger GTO
1993-056	UHF F/O F2		222   14928  27,00  273,39 niedriger GTO
1994-035	UHF F/O F3		225   15596  26,95  283,30 niedriger GTO
1995-003	UHF F/O F4		297   27437  26,74  477,79 niedriger GTO
1995-027	UHF F/O F5		290   26514  26,93  461,43 niedriger GTO
1995-057	UHF F/O F6		260   27482  26,97  477,94 niedriger GTO
1996-042	UHF F/O F7		276   27198  26,88  473,21 niedriger GTO

(4) Sub-GTO: Apogäen zwischen 30000 und 34000 km. Es ist ein anderer Kompromiss 
zwischen der Treibstoffbeladung von Endstufe und LAE, den ich als separaten Fall 
behandle, weil nur ein kleines Manöver erforderlich ist, um die endgültige Höhe 
zu erreichen, wenngleich man argumentieren könnte, dass 25000 km eine bessere 
Trennlinie wäre. Die einzige derartige Mission war bislang DBS 3 im Jahre 1995. 
Außerdem hatten zwei frühere nicht geostationäre Forschungssatelliten solche 
endgültigen Betriebsorbits.

1978-87A	EXOS-B			230   30558  31,09  532,9   Sub-GTO
1990-065	CRRES		  	332   33724  18,07  593,99  Sub-GTO
1995-029	DBS 3			237   32782   6,91  574,33  Sub-GTO

(5) Hoher GTO: supersynchrone Transferbahnen mit Apogäen zwischen 41000 km und 
50000 km. Diese Bahnen haben den Vorteil, dass aufgrund der geringen Geschwin-
digkeit im Apogäum, für Änderungen der Inklination weniger Treibstoff benötigt 
wird (die niedrige anfängliche Bahnneigung bei Ariane-Starts ist vermutlich der 
Grund, warum hier ein Standard-GTO gut genug ist). Nach der Änderung der Bahn-
ebene wird das Apogäum abgesenkt. Manche geheime Missionen der Programme CANYON 
und VORTEX der US-Luftwaffe gingen auf geringfügig höhere Apogäen von um die 
41000 km, deren abschließende Bahnen waren aber elliptisch und das Apogäum 
brauchte nicht abgesenkt zu werden. Auch die beiden Forschungssatelliten IUE und 
SCATHA waren auf beinahe geosynchronen Bahnen mit hohen Apogäen. Die GOES-
Wettersatelliten waren beginnend mit GOES 4 im Jahre 1980 die ersten operatio-
nellen auf geostationären Bahnen betriebenen Satelliten, deren Transferbahnen 
Apogäen von rund 50000 km hatten. Seither haben drei kommerzielle Satelliten 
(Eutelsat II F3 und zwei Apstars, auf Atlas und CZ-3) solche Bahnen eingeschla-
gen.

1978-12		IUE			173  46081  28,71  840,64  hoher GTO
1979-06		SCATHA			185  43905  27,39  794,8   hoher GTO
1980-74		GOES 4			167  49610  26,50  917,03  hoher GTO
1981-49		GOES 5			167  49645  26,50  917,79  hoher GTO
1983-41		GOES 6			263  48017  24,87  884,27  hoher GTO
1991-083  	Eutelsat II F-3	  	854  41247  16,93  753,48  hoher GTO
1994-022  	GOES 8		  	113  42247  27,41  758,81  hoher GTO
1995-025  	GOES 9		  	130  41709  27,12  748,07  hoher GTO
1994-43		CZ3/Apstar		210  42039  26,62  756,52  hoher GTO
1996-39		CZ3/Apstar		225  42184  26,93  759,84  hoher GTO

(5 [sic!]) Super-GTO. Die wirklich spektakulären supersynchronen Transferbahnen, 
die von einigen kommerziellen Satelliten in letzter Zeit angesteuert wurden und 
die Apogäen erreichten, die zuvor nur von Raumsonden erforscht wurden. Die erste 
hochelliptische GTO-Mission war die des Satelliten Intelsat-603, der nach seiner 
Reparatur durch Astronauten bei der Mission STS-49 im Mai 1992 von LEO aus star-
tete. Er erreichte ein Apogäum von über 70000 km. 1974 [sic!] folgte der Satel-
lit Orion 1, der rekordmäßige 120000 km erreichte, das ist fast ein Drittel der 
Distanz zum Mond. In der Liste enthalten ist auch der wissenschaftliche Satellit 
ISO.

1990-021  Intelsat 603                9169   71624   7,28 1677,60  Super-GTO
1994-079  Orion 1                      379  120929  25,61 2878,61  Super-GTO
1995-043  JCSAT 3                      187   79154  22,95 1639,02  Super-GTO
1995-062  ISO                          537   72555   5,19 1475,07  Super-GTO
1996-006  Palapa C1                    253   89628  21,86 1928,33  Super-GTO
1996-054  GE 1                         196   56275  25,03 1068,17  Super-GTO


Tabelle kürzlich erfolgter Starts
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Datum  UT     Name             Trägerrakete  Startgelände     Aufgabe    I.D.

 4 Dez 0658   Mars Pathfinder  Delta 7925    Canaveral LC17B  Marssonde   68A
11 Dez 1200   Kosmos 2335      Zyklon-2      Baikonur LC90    Aufklärung  69A
18 Dez 0157   Inmarsat III F3  Atlas IIA     Canaveral LC36   Komsat      70A
20 Dez 0644   Kosmos 2336      Kosmos-3M     Plessezk LC132   Navsat      71A
20 Dez 1804   USA 129          Titan 4       Vandenberg SLC4E Aufklärung  72A
24 Dez 1350   Bion Nr. 11      Sojus-U       Plessezk LC43    Bioforsch.  73A
12 Jan 0928   Atlantis         Shuttle       Kennedy LC39B    Raumschiff

Gegenwärtiger Status der Raumfähren
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Orbiter                Standort      Mission    Startdatum

OV-102 Columbia        OPF Bucht 1   STS-80
OV-103 Discovery       OPF Bucht 2   STS-82     13. Feb.
OV-104 Atlantis        LEO           STS-81     12. Jan.
OV-105 Endeavour       Palmdale      OMDP

ML/SRB/ET/Konfiguration

ML1/RSRM-58/ET-81           VAB Bucht 3    STS-82
ML2/                        LC39B          STS-81
ML3/RSRM-59/                VAB Bucht 1    STS-83

.-------------------------------------------------------------------------.
|  Jonathan McDowell                 |  phone : (617) 495-7176            |
|  Harvard-Smithsonian Center for    |                                    |
|   Astrophysics                     |                                    |
|  60 Garden St, MS6                 |                                    |
|  Cambridge MA 02138                |  inter : jcm@urania.harvard.edu    |
|  USA                               |          jmcdowell@cfa.harvard.edu |
|                                                                         |
| JSR: http://hea-www.harvard.edu/QEDT/jcm/space/jsr/jsr.html             |
| Back issues:  ftp://sao-ftp.harvard.edu/pub/jcm/space/news/news.*       |
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