@ Marco Polo
Neben den erwähnten
Hohmann-Uebergängen (Zwei-Impuls-Manöver) werden zur Erreichung eines höheren Orbitals auch
Drei-Impuls-Uebergänge (bi-elliptischer Transfer) durchgeführt, weil für grosse r2/r1 Verhältnisse (mit r2 --> oo) günstiger als der Hohmann-Transfer:
1) Erster Schub auf der niedrigeren Kreisbahn --> 1. Uebergangsellipse (ε ≈ 0, parabolische Bahn)
2) Zweiter Schub im Apogäum --> 2. Uebergangsellipse (v ≈ 0, parabolische Bahn)
3) Dritter Schub mit Verzögerung auf Kreisbahngeschwindigkeit --> Einschwenken auf neue Kreisbahn mit v = sqrt(μ/r2)
Im Manöver 2) kann dadurch mit sehr kleinem ∆v-Aufwand auch die Inklination verändert oder sogar eine retrograde Bahn erzielt werden.
Ferner werden als Orbitalübergang gelegentlich auch
Aufwärtsspiralen (Manöver mit kleinem konstanten Schub) angewandt. Der Raketenmotor wird in Flugrichtung gezündet. Daraus resultiert eine sich aufweitende Spiralbahn. Der Antriebsbedarf ∆v ist in diesem Fall gleich der Differenz der beiden Kreisbahngeschwindigkeiten. Der Schub erhöht nur die potentielle Energie (E_kin = const).
Im Unterschied zum Hohmann-Transfer ist die Aufwärtsspirale energetisch ungünstiger (zudem ist die Transferzeit länger), hat aber infolge des geringen Schubes den Vorteil, dass elektrische Triebwerke eingesetzt werden können (dadurch Treibstoffersparnis). Ein Beispiel dazu ist die ESA-Sonde SMART 1, die mit einem Hall-Ionentriebwerk arbeitet. Ausgangsbahn ist ein Kreisorbit mit 400 km und einer Kreisbahngeschwindigkeit von 7'673 m/s.
I) Nützliche Links zum Thema "Orbitalmechanik":
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http://www.sat-steve.de/physik.htm
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http://www.braeunig.us/space/orbmech.htm
II) Nützliche Books zum Thema Raumfahrt:
Messerschmid/Fasoulas:
Raumfahrtsysteme. Eine Einführung mit Übungen und Lösungen
Springer
Steiner/Schagerl:
Raumflugmechanik. Dynamik und Steuerung von Raumfahrzeugen
Springer
Gr. zg