OrbitPlanung

OrbitPlanung bezeichnet in der Raumfahrt die systematische Planung von Orbitalbahnen für Raumfahrzeuge. Sie umfasst die Festlegung von Umlaufbahnen, Transfermanövern, Rendezvous- und Abstiegsszenarien sowie die Abstimmung von Missionszielen, Propellantennutzung und Zeitfenstern.

Der Prozess beginnt mit der Definition der Missionsziele, Randbedingungen und Sicherheitsanforderungen. Auf Basis von Gravitationsmodellen, Perturbationen durch J2, Luftwiderstand und Sonneneinfluss sowie mehrkörperdynamik werden potenzielle Bahnen berechnet. Typische Transferbahnen umfassen Hohmann-, Bi-Eliptik- oder numerische Transfers. Ziele sind min. Treibstoffverbrauch, maximal zulässige Flugzeit und Kollisionsvermeidung.

Zur Optimierung kommen analytische Verfahren (z. B. Zwei-Körper-Modelle) und numerische Ansätze zum Einsatz. Häufig genutzte Optimierungsmethoden sind gradientenbasierte oder globale Suchverfahren, Monte-Carlo-Simulationen zur Unsicherheitsabschätzung. Die Berechnungen werden mit spezieller Software durchgeführt, wie GMAT, STK, Orekit oder in Eigenentwicklungen.

Die Ergebnisse liefern Trajektorien, Treibstoffbudget, Missionszeitpläne, Rendezvous- und Docking-Pläne sowie Risikobewertungen. Auch Nutzdaten wie Bohrungen, Beobachtungsfenster und Bodenstationskontakte werden dokumentiert.

OrbitPlanung findet Anwendung in Satellitenstart und -betrieb, Missionsplanung für Raumsonden, orbitaler Deorbiting und Regelung von Kollisionsrisiken. Sie verbindet Astrodynamik, Antriebstechnik, Missionsanalyse und Sicherheitsanforderungen und ist zentral für effizienten und sicheren Einsatz im All.