Wie berechnet man die Geschwindigkeit eines Satelliten für eine niedrige Umlaufbahn?

Um die Geschwindigkeit zu berechnen, die ein Satellit benötigt, um in einer niedrigen Umlaufbahn zu bleiben, kannst du die Formel für die Umlaufgeschwindigkeit verwenden. Diese Geschwindigkeit hängt von der Masse des Planeten (oder der Erde) und dem Abstand des Satelliten vom Mittelpunkt des Planeten ab.

Die Formel für die Umlaufgeschwindigkeit \( v \) ist:

\[
v = \sqrt{\frac{G \cdot M}{r}}
\]

Dabei ist:
- \( G \) die Gravitationskonstante (\( 6,674 \times 10^{-11} \, \text{m}^3/\text{kg} \cdot \text{s}^2 \)),
- \( M \) die Masse des Planeten (z.B. für die Erde etwa \( 5,972 \times 10^{24} \, \text{kg} \)),
- \( r \) der Abstand vom Mittelpunkt des Planeten zum Satelliten (also der Erdradius plus die Höhe der Umlaufbahn).

Für die Erde beträgt der Erdradius etwa \( 6,371 \, \text{km} \). Wenn du die Höhe der Umlaufbahn hinzufügst, erhältst du den Wert für \( r \).

Um die minimale Geschwindigkeit zu berechnen, setze den Wert für \( r \) gleich dem Erdradius (für eine sehr niedrige Umlaufbahn, z.B. 200 km über der Erdoberfläche, wäre \( r \) etwa \( 6,571 \, \text{km} \)).

Die maximale Geschwindigkeit hängt von der Stabilität der Umlaufbahn ab, da zu hohe Geschwindigkeiten dazu führen können, dass der Satellit die Umlaufbahn verlässt. In der Praxis wird die Geschwindigkeit jedoch durch die oben genannte Formel bestimmt, und es gibt keine spezifische "maximale" Geschwindigkeit, solange der Satellit nicht aus der Umlaufbahn geschleudert wird.