Ändert sich die Umlaufbahn der ISS regelmäßig?
Antworten
Betreff: Vor ein paar Monaten kam es jede Nacht über Deutschland und jetzt nicht mehr.
Dies ist nicht auf eine Änderung der Umlaufbahn der ISS zurückzuführen, sondern auf den Effekt der Rotation der Erde unter der Raumstation.
Die Position der Spur für jede Umlaufbahn verschiebt sich mit der Erdrotation nach Westen. Die Umlaufwiederholung dauert ungefähr 3 Tage. Und ein 63-Tage-Zyklus, bei dem es zur gleichen Tageszeit über derselben Region ist.
Auch wenn die Höhe der Umlaufbahn der Station allmählich abnimmt, ist dies nicht der Grund, warum sie nicht gleichzeitig sichtbar ist.
Tutorial zur Umlaufbahn der Raumstation
Die Station bewegt sich von West nach Ost auf einer Bahnneigung von 51,6 Grad. Jeder Umlauf dauert 90–93 Minuten, abhängig von der genauen Höhe der ISS. Während dieser Zeit wird ein Teil der Erde im Dunkeln und ein anderer Teil im Tageslicht betrachtet. Die Orbitalhöhe der ISS nimmt im Laufe der Zeit aufgrund der Anziehungskraft der Erde und des atmosphärischen Widerstands allmählich ab. Regelmäßige Neustarts passen die ISS-Umlaufbahn an. Wenn die Umlaufhöhe der ISS abnimmt, ändern sich die Umlaufbahnen auf der Erde geringfügig.
Da jede Umrundung 90–93 Minuten dauert, gibt es etwa 16 Umrundungen pro Tag. Die genaue Anzahl der Umlaufbahnen pro Tag beträgt je nach Höhe der ISS normalerweise weniger als 16 (im Allgemeinen 15,5 bis 15,9 Umlaufbahnen/Tag). Jede Umlaufbahn verschiebt sich um etwa 22,9° Längengrad nach Westen (gemessen als die Position, an der die Umlaufbahn den Äquator kreuzt).
Es gibt ungefähr alle drei Tage eine Wiederholung der Umlaufbahnen über demselben Gebiet auf der Erde. Auch hier wird die ISS-Höhe bestimmen, wie eng sich die Spuren wiederholen.
Der Teil der Erde, der für ISS-Astronauten bei Tageslicht sichtbar ist, ändert sich aufgrund der Wechselwirkung zwischen den Umlaufbahnmustern der Station und der Erdrotation.* Der Tageslichtanteil der Umlaufbahnen verschiebt sich jeden Tag entlang der Bahn leicht nach Osten. Diese Beleuchtungsprozession folgt einem ungefähr 63-tägigen Zyklus von einem absteigenden Pfad, der die mittleren Breiten abdeckt, über die Beleuchtung auf der südlichen Hemisphäre, über aufsteigende Pfade bis hin zur Beleuchtung auf der nördlichen Hemisphäre. Dieser Zyklus sowie saisonale Veränderungen des Sonneneinfalls führen dazu, dass sich die Beleuchtungswinkel der Sonne jedes Mal ändern, wenn die Station eine bestimmte Region überquert.
- Beachten Sie, dass auch das Gegenteil der Fall ist … Wenn die ISS vom Boden aus sichtbar ist, ändert sich dies aufgrund der Wechselwirkung zwischen den Umlaufbahnmustern der Station und der Erdrotation.
Wiederholung der Umlaufbahnen alle 3 Tage. Die Umlaufbahnen für Tag 1 werden in Gelb, Tag 2 in Grün und Tag 3 in Aqua dargestellt. Die ersten vier sich wiederholenden Umlaufbahnen des 4. Tages sind rot dargestellt.
Eine Grafik, die die allmähliche Änderung der ISS-Höhe mit periodischen Wiederanstiegen zeigt …
Es kommt darauf an, was Sie mit „regelmäßig“ meinen.
Es gibt Satelliten, die sich auf sogenannten „sonnensynchronen“ Umlaufbahnen befinden. Das bedeutet, dass sie jeden Tag (ungefähr) zur gleichen Zeit denselben Ort auf dem Globus überqueren.
Sonnensynchrone Umlaufbahn
Es wird häufig in Spionage- und Wettersatelliten eingesetzt, bei denen das Überfliegen desselben Standorts zur gleichen Tageszeit für die Dateninterpretation nützlich sein kann. Der Entwurf solcher Umlaufbahnen ist komplex und interessant.
http://trs-new.jpl.nasa.gov/dspace/bitstream/2014/37901/1/04-0327.pdf
Aber die ISS befindet sich nicht in einer sonnensynchronen Umlaufbahn. Jede Umrundung dauert etwa 92,69 Minuten, was bedeutet, dass sie den Äquator nicht einmal jeden Tag zur gleichen Zeit überquert (sie führt etwa 15,5 Umrundungen pro Tag durch). Dadurch wird es driften, und da die Neigung der Umlaufbahn nicht genau auf die sonnensynchronen Bedingungen abgestimmt ist, variiert sie je nach Breitengrad des Beobachters.
Die Umlaufbahn unterliegt auch einer langfristigen Drift. Die Umlaufbahn ist so niedrig, dass der atmosphärische Luftwiderstand die ISS verlangsamt, und sie erfordert häufiges Wiederanheben auf höhere Umlaufbahnen. Diese beeinträchtigen die langfristige Stabilität der Umlaufbahn, die sich innerhalb weniger Wochen ändert.