Warum fallen Satelliten nicht auf die Erde

Satelliten werden von der Schwerkraft ständig zur Erde gezogen. Trotzdem stürzen sie nicht unmittelbar ab, weil sie sich zugleich mit hoher Geschwindigkeit seitwärts bewegen. Sie fallen dadurch fortwährend an der gekrümmten Erdoberfläche vorbei.

Eine Rakete bringt einen Satelliten zunächst in die gewünschte Höhe und beschleunigt ihn auf die passende Geschwindigkeit. In einer niedrigen Erdumlaufbahn beträgt sie ungefähr 28.000 Kilometer pro Stunde. Die Schwerkraft zwingt den Satelliten dabei auf eine gekrümmte Bahn um die Erde.

Ist seine Geschwindigkeit zu gering, sinkt die Umlaufbahn und der Satellit tritt schließlich in die Atmosphäre ein. Ist sie zu hoch, kann er eine weiter entfernte Bahn erreichen oder das Schwerefeld der Erde verlassen. Die erforderliche Geschwindigkeit hängt deshalb von der Höhe und Form der Umlaufbahn ab.

Vollkommen widerstandsfrei ist der Weltraum in Erdnähe nicht. In niedrigen Umlaufbahnen befinden sich noch sehr dünne Reste der Atmosphäre. Sie bremsen Satelliten langsam ab. Raumfahrzeuge wie die Internationale Raumstation müssen daher regelmäßig angehoben werden.

Auch die Anziehungskraft von Sonne und Mond sowie Unregelmäßigkeiten im Schwerefeld der Erde können Umlaufbahnen verändern. Manche Satelliten korrigieren ihre Position deshalb mit kleinen Triebwerken.

Satelliten fallen somit tatsächlich zur Erde. Ihre seitliche Geschwindigkeit sorgt jedoch dafür, dass dieser Fall zu einer dauerhaften Bewegung um den Planeten wird.

Quellen
▪ NASA: „What Is an Orbit?“
▪ NASA Science: „Chapter 3: Gravity and Mechanics“
▪ European Space Agency: „Types of Orbits“
▪ Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt: „Satelliten und ihre Bahnen um die Erde“