Orbitalmissionen

Orbitalmissionen sind Raumfahrtmissionen, die darauf abzielen, ein Raumfahrzeug in eine Umlaufbahn um einen Himmelskörper zu bringen. Häufige Ziele sind die Erde, der Mond oder andere Planeten, und die Missionen können Wissenschaft, Erdbeobachtung, Kommunikation, Navigation oder Technologiedemonstration zum Gegenstand haben. Suborbitale Flüge hingegen erreichen die Atmosphäre, kehren aber nicht in eine stabile Umlaufbahn zurück; orbitalmissionen setzen eine Insertion in eine Bahn voraus.

Umlaufbahnen werden anhand des Zielkörpers und der Bahnform klassifiziert. Erdnahe Umlaufbahnen (LEO) reichen von einigen hundert bis zu ca. 2.000 km Höhe; mittlere Erdumlaufbahn (MEO) wird oft für Navigationssatelliten verwendet; geostationäre Umlaufbahn (GEO) liegt bei ca. 35.786 km, wo sich der Satellit synchron zur Erdrotation bewegt; hoch elliptische Orbits (HEO) ermöglichen lange Überflüge über Polargebiete. Orbitalmissionen umfassen Satelliten zur Wissenschaft, Erdbeobachtung, Kommunikation, Navigation sowie Planetar- und Mondorbiter.

Der Ablauf einer typischen Orbitalmission umfasst Konzeptstudien, Entwurf und Tests, einen Start mittels einer Trägerrakete, die Insertion in die Zielbahn, Betrieb und Datenübertragung über mehrere Jahre bis zur vorgesehenen Lebensdauer, und am Ende eine Entsorgung oder Umlenkung in eine sichere Graveyard-Orbit oder eine kontrollierte Deorbitierung, um Weltraumabfälle zu reduzieren. Bodenkontrollzentren überwachen Systemstatus, Energieversorgung, Batterien und Navigationssignale.

Historisch prägend waren die ersten orbitalen Missionen der 1950er Jahre, darunter Sputnik 1 und Explorer 1. Seither wurden weltweit unzählige Satelliten in verschiedene Bahnen gebracht. Bedeutende Beispiele sind der Hubble Space Telescope in niedriger Erdumlaufbahn, Cassini-Huygens als Saturn-Orbiter, Mars Odyssey und Mars Reconnaissance Orbiter sowie Venus Express; auch kommerzielle Kommunikations- und Wettersatelliten spielen eine große Rolle. Länder und Organisationen wie NASA, ESA, Roskosmos, CNSA, ISRO und JAXA betreiben und koordinieren Orbitalmissionen. Herausforderungen umfassen Kosten, technischer Komplexität, Kommunikationsverzögerungen und Weltraumabfall.