LEO-Satellit (Low Earth Orbit)
Was ist ein LEO-Satellit (Low Earth Orbit)?
Ein Satellit im Low Earth Orbit (LEO) ist ein Objekt, in der Regel ein elektronisches Gerät, das in geringerer Höhe um die Erde kreist als geosynchrone Satelliten.
LEO-Satelliten kreisen in einer Höhe zwischen 200 und 2.000 Kilometern über der Erde. Satelliten im Low Earth Orbit werden in der Regel für Kommunikationszwecke, militärische Aufklärung, Spionage und andere bildgebende Anwendungen eingesetzt.
Der Einsatzbereich von LEO-Satelliten endet dort, wo die mittlere Erdumlaufbahn (Medium Earth Orbit, MEO) bei 2.000 km beginnt. MEO reicht bis in die geostationäre oder geosynchrone Umlaufbahn.
Vor- und Nachteile von Satelliten im Low Earth Orbit
Die meisten der von Menschenhand geschaffenen Objekte, die die Erde umkreisen, befinden sich in einer niedrigen Erdumlaufbahn. Kommunikationssatelliten profitieren von der geringeren Verzögerung bei der Signalausbreitung im LEO. Diese geringere Ausbreitungsverzögerung führt zu einer geringeren Latenzzeit. Die geringere Entfernung zur Erde hat für viele Arten von Erdbeobachtungssatelliten den offensichtlichen Vorteil, dass sie kleinere Objekte mit größerer Detailgenauigkeit auflösen können.
LEO-Satelliten sind in der Regel kostengünstiger zu platzieren, da sie sehr viel weniger Raketenenergie benötigen. Im Vergleich zu Satelliten in einer geosynchronen Umlaufbahn in 36.000 km Höhe durchqueren LEO-Satelliten eine viel dichtere Atmosphäre und sind daher einem viel größeren Luftwiderstand ausgesetzt. Das bedeutet, dass sie mehr Energie benötigen, um sich mit höherer Geschwindigkeit zu bewegen und Korrekturen vorzunehmen, um ihre niedrigere Umlaufbahn beizubehalten. Während ein geosynchroner Satellit mit einer Geschwindigkeit von 3,06 x 103 Metern pro Sekunde um die Erde kreist, kann ein LEO-Satellit eine Geschwindigkeit von 7,78 x 103 Metern pro Sekunde erreichen, wobei er die Erde mehrmals am Tag umkreist. Die ISS kreist in einer Höhe von 400 km und macht etwa alle 93 Minuten eine volle Umdrehung um die Erde.
LEO-Satelliten haben einen viel kleineren Kommunikationsbereich mit der Erde als ein Satellit in größerer Höhe. Dadurch und dass sie sich schneller bewegen, ist für einige Anwendungen eine Konstellation von Satelliten erforderlich, die gemeinsam arbeiten. Eine Konstellation ist eine Gruppe von Satelliten, die in einem bestimmten Abstand zueinander arbeiten, um die erforderliche Abdeckung zu gewährleisten.
Aufgrund der erforderlichen höheren Zahl von Satelliten beklagen Astronomen eine neue Art der Lichtverschmutzung, die die ungestörte Beobachtung des Weltalls mit irdischen Teleskopen stört. Die Satelliten reflektieren das Sonnenlicht von der nachts gegenüber stehenden Sonne, was auf langzeitbelichteten Fotos zu Lichtstreifen führt.
Alleine das Starlink-Satellitennetzwerk von SpaceX soll einmal aus über 20.000 Satelliten bestehen, die die Erde in einer Höhe von rund 550 Kilometern umkreisen. Dazu kommen Mitbewerber wie Amazon mit den Kuiper-Projekt, die ebenfalls mehrere tausend Satelliten in die niedrige Erdumlaufbahn bringen möchten.
Ein weiteres Diskussionsthema ist die Frage, wie man die hohe Anzahl an Satelliten sicher entsorgt, also am Ende ihrer Lebensdauer geplant zum Absturz bringt, ohne Menschen auf der Erde zu gefährden. Dies und die benötigte hohe Zahl an Raketenstarts lassen auch Zweifel an der Umweltverträglichkeit der LEO-Satellitennetzwerke aufkommen.
