{"id":19006,"date":"2026-10-18T10:09:12","date_gmt":"2026-10-18T08:09:12","guid":{"rendered":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/?p=19006"},"modified":"2026-10-18T10:09:12","modified_gmt":"2026-10-18T08:09:12","slug":"raumfahrtgrundlagen-fuer-dummys-revisitzeiten-und-konstellationen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2026\/10\/18\/raumfahrtgrundlagen-fuer-dummys-revisitzeiten-und-konstellationen\/","title":{"rendered":"Raumfahrtgrundlagen f&uuml;r Dummys: Revisitzeiten und Konstellationen"},"content":{"rendered":"<div class=\"pvc_clear\"><\/div>\n<p id=\"pvc_stats_19006\" class=\"pvc_stats all  \" data-element-id=\"19006\" style=\"\"><i class=\"pvc-stats-icon medium\" aria-hidden=\"true\"><svg aria-hidden=\"true\" focusable=\"false\" data-prefix=\"far\" data-icon=\"chart-bar\" role=\"img\" xmlns=\"http:\/\/www.w3.org\/2000\/svg\" viewBox=\"0 0 512 512\" class=\"svg-inline--fa fa-chart-bar fa-w-16 fa-2x\"><path fill=\"currentColor\" d=\"M396.8 352h22.4c6.4 0 12.8-6.4 12.8-12.8V108.8c0-6.4-6.4-12.8-12.8-12.8h-22.4c-6.4 0-12.8 6.4-12.8 12.8v230.4c0 6.4 6.4 12.8 12.8 12.8zm-192 0h22.4c6.4 0 12.8-6.4 12.8-12.8V140.8c0-6.4-6.4-12.8-12.8-12.8h-22.4c-6.4 0-12.8 6.4-12.8 12.8v198.4c0 6.4 6.4 12.8 12.8 12.8zm96 0h22.4c6.4 0 12.8-6.4 12.8-12.8V204.8c0-6.4-6.4-12.8-12.8-12.8h-22.4c-6.4 0-12.8 6.4-12.8 12.8v134.4c0 6.4 6.4 12.8 12.8 12.8zM496 400H48V80c0-8.84-7.16-16-16-16H16C7.16 64 0 71.16 0 80v336c0 17.67 14.33 32 32 32h464c8.84 0 16-7.16 16-16v-16c0-8.84-7.16-16-16-16zm-387.2-48h22.4c6.4 0 12.8-6.4 12.8-12.8v-70.4c0-6.4-6.4-12.8-12.8-12.8h-22.4c-6.4 0-12.8 6.4-12.8 12.8v70.4c0 6.4 6.4 12.8 12.8 12.8z\" class=\"\"><\/path><\/svg><\/i> <img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"16\" height=\"16\" alt=\"Loading\" src=\"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/wp-content\/plugins\/page-views-count\/ajax-loader-2x.gif\" border=0 \/><\/p>\n<div class=\"pvc_clear\"><\/div>\n<p>In dem heutigen Grundlagenartikel geht es um ein eher leichtes Thema, bei dem es auch fast keine Gleichungen zu l&ouml;sen gibt. Es geht darum zu bestimmen, wie Satelliten man braucht um die Erde kartieren oder &uuml;berwachen zu k&ouml;nnen und wie viele Satelliten man f&uuml;r eine Konstellation braucht.<\/p>\n<p>Ein Satellit umrundet die Erde auf einer Bahn, die im Raum stabil ist. Im Raum stabil bedeutet: Gegen&uuml;ber Himmelsk&ouml;rpern, die ihre Position nicht &auml;ndern, wie Fixsternen, ver&auml;ndert sie sich nicht. Das macht zum Beispiel f&uuml;r Weltraumteleskope die Beobachtungen einfacher. Aber er umrundet die Erde und die Erde die Sonne, das hei&szlig;t, bezogen auf diese beiden Himmelsk&ouml;rper &auml;ndert sich die Position w&auml;hrend des Tages und des Jahres.<!--more--><\/p>\n<p>Die Erde dreht sich unter dem Satelliten in genau 86.164 Sekunden. Nein, nicht 86.400 Sekunden (3.600 Sekunden pro Stunde \u00d7 24 Stunden), weil wir den Tag als den Zeitpunkt zwischen zwei gleichen Sonnenst&auml;nden (z. B. h&ouml;chster Stand am Mittag) definieren. Die Erde umkreist aber in 365,2422 Tagen die Sonne und so muss sie jeden Tag ein kleines St&uuml;ckchen gegen&uuml;ber der Sonne aufholen, was zu den zus&auml;tzlichen knapp vier Minuten f&uuml;hrt (genau: 1 Tag \/ 365,2422).<\/p>\n<p>Nehmen wir f&uuml;r die Betrachtung zuerst einmal den einfachsten Fall: Ein Satellit hat eine Umlaufdauer, die ein ganzzahliges Verh&auml;ltnis zur Rotationsperiode der Erde ist. Die niedrigste stabile Umlaufbahn h&auml;tte eine Periode von 5.385,25 Sekunden und w&uuml;rde bei einer Kreisbahn in 262,27 km H&ouml;he &uuml;ber dem mittleren Erdradius verlaufen.<br \/>\n<img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/vg02.met.vgwort.de\/na\/08e60a243b82424fb3e6ba21c143896a\" width=\"1\" height=\"1\" alt=\"\"\/><br \/>\nNach einem Umlauf die Erde um <sup>1<\/sup>\/<sup>16<\/sup> ihres Umfangs weitergewandert, was (abh&auml;ngig von der geografischen Breite) etwa 2.500 km bei dieser Periode am &Auml;quator entspricht. Bei h&ouml;heren geografischen Breiten nimmt die Distanz zwischen zwei &Uuml;berflugpunkten ab. Deutschland liegt rund um den 50. Breitengrad. Hier w&auml;ren es nur noch cos(50\u00b0) \u00d7 2.500 km = etwa 1.600 km.<\/p>\n<p>Ein Satellit mit einer polaren Umlaufbahn w&uuml;rde die beiden Pole bei jedem Umlauf passieren. Bei einer Bahnneigung, die kleiner ist, liegt die maximal erreichte geografische Breite bei der Bahnneigung. F&uuml;r Erdbeobachtungssatelliten wird man eine polare oder sonnensynchrone Bahn anstreben, weil man so die ganze Erde beobachten kann. F&uuml;r Kommunikationssatelliten in erdnahen Bahnen wird man dagegen eine Bahnneigung anstreben die zum einen m&ouml;glichst viele dicht besiedelte Gebiete &uuml;berstreicht, zum andern aber trotzdem m&ouml;glichst niedrig ist, denn die Umlaufdauer ist immer gleich egal, ob der Satellit bis zum Pol oder nur bis zum 50 Breitengrad fliegt, aber im letzteren Fall verbringt er besonders viel Zeit knapp unterhalb des 50 Breitengrads (dort ist der Wendepunkt der Bahn) und noch signifikant mehr Zeit bei niedrigeren Breitengraden.<\/p>\n<p>Im Prinzip w&uuml;rden f&uuml;r die meisten Aufgaben die Satelliten haben auch niedrigere Bahnneigungen reichen. Jenseits von 60 Grad Nord wohnen auf der Nordhalbkugel nur wenige Menschen, und auf der S&uuml;dhalbkugel liegt das letzte Land vor der Antarktis sogar unter dem 60. Breitengrad.<\/p>\n<p>Man startet aber meist Satelliten, die Aufnahmen der Erde machen sollen, in sonnensynchrone Umlaufbahnen mit Bahnneigungen knapp &uuml;ber 90 Grad. Diese Umlaufbahnen drehen sich entgegen der Umlaufrichtung der Erde um die Sonne und kompensieren so die Vorw&auml;rtsdrehung durch die Bewegung der Erde um die Sonne. Als Folge passieren die Satelliten einen Punkt auf der Erde immer zur gleichen lokalen Uhrzeit. Das ist deswegen wichtig, weil so auch der Schattenwurf immer gleich ist, und der kann genutzt werden, um auf Aufnahmen die H&ouml;he von Geb&auml;uden oder anderen Objekten zu bestimmen.<\/p>\n<p>Au&szlig;er Wettersatelliten, die in einem Tag die ganze Erde abbilden (wenn man es genau nimmt sogar zweimal, da nach zw&ouml;lf Stunden ein Gebiet, das tags&uuml;ber &uuml;berflogen wurde, um 180 Grad weitergewandert ist und auf der Nachtseite erneut &uuml;berflogen wird), sind ganzzahlige Teiler der Erdrotation f&uuml;r die Umlaufbahn nicht &uuml;blich. Kein Satellit kann mit hoher Aufl&ouml;sung (die liegt bei Wettersatelliten im Bereich von Kilometern pro Pixel) am &Auml;quator einen Streifen von 2.500 km Breite abbilden. Bei einer f&uuml;r heutige Verh&auml;ltnisse groben Aufl&ouml;sung von 10 m\/Pixel w&auml;ren das in einer Zeile 250.000 Pixel, die man bei der Geschwindigkeit in einem LEO von 7 km\/s relativ zum Erdboden 700-mal pro Sekunde aufnehmen m&uuml;sste.<\/p>\n<p>Daneben ist die Erdoberfl&auml;che umso verzerrter, je ein beobachtetes Gebiet weiter sie vom Nadirpunkt, also dem Punkt direkt unter dem Satelliten, entfernt ist. Schon in einer niedrigen Umlaufbahn k&ouml;nnte ein Satellit problemlos einen Streifen aufnehmen, der der Strecke entspricht, die zwischen zwei Uml&auml;ufen zur&uuml;ckgelegt wird, aber durch die Erdkugel wird die Darstellung immer verzerrter, je weiter man sich vom Nadir entfernt.<\/p>\n<p>Erdbeobachtungs- und milit&auml;rische Satelliten haben daher eine Umlaufdauer, die keinem ganzzahligen Bruch entspricht. W&uuml;rde der Satellit zum Beispiel anstatt 16 nur 15,75 Uml&auml;ufe pro Tag durchf&uuml;hren, so fehlt nach einer Erdrotation noch ein Viertelumlauf, bis wieder die Ausgangsposition erreicht ist. In einem Viertelumlauf ist die Erde um rund 600 km weitergewandert. Der Satellit hat also ein anderes Gebiet im Nadir und nach vier Tagen (4 \u00d7 \u00bc = 1) steht er wieder dort, wo er anfangs war.<\/p>\n<p>Diese Zeit, nach der ein Gebiet aus der gleichen Perspektive beobachtet, also der Satellit wieder am ungef&auml;hr gleichen Punkt relativ zur Erdoberfl&auml;che sich befindet, wird, hei&szlig;t Revisitzeit. Sie liegt bei Erdbeobachtungssatelliten zwischen sieben und 21 Tagen.<\/p>\n<p>F&uuml;r die Erdbeobachtung, bei der Ver&auml;nderungen durch Menschen oder das Wachstum der Vegetation beobachtet werden, sind einige Wochen Revisitzeit vollkommen ausreichend. F&uuml;r das Milit&auml;r nicht. In einem Krieg wie aktuell in der Ukraine, will man ein dauerhaftes, aktuelles Lagebild haben, also zumindest einmal pro Tag, wenn m&ouml;glich h&auml;ufiger.<\/p>\n<p>Dann braucht man mehr Satelliten. Entweder haben diese eine gr&ouml;&szlig;ere Revisitzeit von beispielsweise sieben Tagen, befinden sich aber sieben Satelliten auf sieben Bahnen, jeweils um <sup>1<\/sup>\/<sub>7<\/sub> Umlauf gegeneinander verschoben, oder man platziert einen Satelliten durch Man&ouml;ver so, dass er jeden Tag die Front &uuml;berfliegt, dann aber mit geradzahligem Orbitteiler. Er kann dann eben nur einen Streifen abbilden. F&uuml;r eine breite Front reicht dann ein Satellit aber nicht aus. Bei der Ausdehnung der Ukraine von 1.316 km w&uuml;rde aber ein Satellit nicht ausreichen, die zivil-milit&auml;rischen <a href=\"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/detailaufklaerer.shtml\">Worldview Satelliten<\/a> (zivil gebaut, aber Hauptkunde ist das US-Milit&auml;r, das auch das Vorkaufsrecht f&uuml;r alle Aufnahmen hat) decken maximal einen Streifen von 360 km Breite ab, man br&auml;uchte also f&uuml;r die Abdeckung der Ukraine mindestens vier dieser Satelliten.<\/p>\n<p>Man spricht von einer Bahnebene, wenn sich zwei Satelliten auf einer Bahn so befinden, dass sie nicht horizontal gegeneinander verschoben sind. Bei Wettersatelliten platziert man typischerweise zwei Satelliten in einer Bahnebene.<\/p>\n<p>Damit komme ich zur Planung von Konstellationen. Diese sollen ja prim&auml;r der Kommunikation dienen. Dann ist es nicht n&ouml;tig, sie in polare Bahnen zu schicken. Hier eine &Uuml;bersicht &uuml;ber die Bahnneigungen der Starlink-Satelliten:<\/p>\n<table width=\"162\" cellspacing=\"0\" cellpadding=\"2\">\n<tbody>\n<tr>\n<th width=\"55\">\u00b0<\/th>\n<th width=\"52\">Anzahl<\/th>\n<th width=\"41\">%<\/th>\n<\/tr>\n<tr bgcolor=\"#e1e1e1\">\n<td width=\"55\">26-27<\/td>\n<td width=\"52\">\n<p align=\"right\">14<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"41\">\n<p align=\"right\">0,1<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n<tr bgcolor=\"#e1e1e1\">\n<td width=\"55\">30-31<\/td>\n<td width=\"52\">\n<p align=\"right\">26<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"41\">\n<p align=\"right\">0,2<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n<tr bgcolor=\"#e1e1e1\">\n<td width=\"55\">42-43<\/td>\n<td width=\"52\">\n<p align=\"right\">3837<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"41\">\n<p align=\"right\">29,6<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n<tr bgcolor=\"#e1e1e1\">\n<td width=\"55\">52-53<\/td>\n<td width=\"52\">\n<p align=\"right\">1874<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"41\">\n<p align=\"right\">14,5<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n<tr bgcolor=\"#e1e1e1\">\n<td width=\"55\">53-54<\/td>\n<td width=\"52\">\n<p align=\"right\">4678<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"41\">\n<p align=\"right\">36,1<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n<tr bgcolor=\"#e1e1e1\">\n<td width=\"55\">70-71<\/td>\n<td width=\"52\">\n<p align=\"right\">955<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"41\">\n<p align=\"right\">7,4<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n<tr bgcolor=\"#e1e1e1\">\n<td width=\"55\">97-98<\/td>\n<td width=\"52\">\n<p align=\"right\">1573<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"41\">\n<p align=\"right\">12,1<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<th width=\"55\">Gesamt<\/th>\n<th width=\"52\">12957<\/th>\n<th width=\"41\">100,0<\/th>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<p>Der Gro&szlig;teil der Satelliten hat eine Bahnneigung von etwa 53 Grad. Das entspricht ungef&auml;hr der n&ouml;rdlichen Grenze der USA ohne Alaska. Unterhalb dieses Breitengrads hat das System in den USA die meisten Kunden und die meisten Kunden kommen auch aus den USA. F&uuml;r h&ouml;here Breiten braucht man dann weniger Satelliten, da dort weniger Kunden leben. Da das System mit einer Intersatellitenkommunikation arbeitet, kommen auch Satelliten in polaren Umlaufbahnen hinzu. Eigentlich br&auml;uchte man diese f&uuml;r die direkte Bodenkommunikation nicht, aber so kann ein Satellit einer Hemisph&auml;re mit einem auf der anderen kommunizieren &uuml;ber ein Relay der in der N&auml;he der Pole ist.<\/p>\n<p>Im Allgemeinen gilt: Wenn ich pro Bahnebene n Satelliten plane, betr&auml;gt die Gesamtzahl der Satelliten n\u00b2\/2. Der Faktor 2 kommt dadurch zustande, dass jeder Punkt der Erde zweimal pro Tag &uuml;berflogen wird.<\/p>\n<p>Wie viele Satelliten tats&auml;chlich ben&ouml;tigt werden, h&auml;ngt von der Auslegung ab. Es gibt zwei operative Netze: OneWeb und Starlink. Starlink wendet sich an Endanwender, OneWeb hat dagegen nur Vertr&auml;ge mit Firmen und Regierungen. Starlink-Terminals m&uuml;ssen preiswert und klein sein. Die Satelliten befinden sich daher in rund 460 bis 470 km H&ouml;he, m&ouml;glichst nahe der Erde, da die St&auml;rke des gesendeten und empfangenen Signals quadratisch mit der Entfernung abnimmt. OneWeb hat als Kunden f&uuml;r mobile Terminals Reeder und Airlines, dazu kommen fest installierte Terminals. Bei einem Firmenkunden kann die Antenne deutlich gr&ouml;&szlig;er und das Terminal sendest&auml;rker sein. Die h&ouml;heren Anschaffungskosten und der Platzbedarf spielen hier eine viel kleinere Rolle.<\/p>\n<p>Daher befinden sich die OneWeb-Satelliten zwei- bis dreimal weiter von der Erde entfernt (1.190 bis 1.210 km) als die Starlink-Satelliten. Nimmt man 30 Grad als minimalen Winkel &uuml;ber dem Horizont an, bei dem eine stabile Kommunikation m&ouml;glich ist, dann stehen bei kleineren Winkeln h&auml;ufig Hindernisse wie Geb&auml;ude oder B&auml;ume im Weg. Zudem muss das Signal eine dickere Luftschicht durchqueren, was die Signalst&auml;rke vermindert. Dann stehen bei einem Satelliten in 465 km H&ouml;he 193 s f&uuml;r eine Verbindung zur Verf&uuml;gung (30 Grad \u2013 Zenit \u2013 30 Grad). Bei 1.200 km H&ouml;he wie bei OneWeb sind es 487 s oder die 2,5-fache Zeitdauer. Diesen Wert muss man quadrieren da er f&uuml;r Ost-West und Nord-S&uuml;d Abst&auml;nde gilt. Die 625 OneWeb-Satelliten entsprechen daher 3.980 Satelliten im Starlink-Orbit. Das entspricht ziemlich genau der ersten Ausbaustufe von Starlink mit 4.400 Satelliten. Ein Teil davon dient allerdings nur der Intersatellitenkommunikation, was den Vergleich zwischen beiden Netzen etwas verzerrt.<\/p>\n<p>In der Praxis wird man nat&uuml;rlich darauf achten, das man immer mehr als einen Satelliten in Kommunikationsreichweite hat. Bei OneWeb die nur eine Schicht haben (bei Starlink sind es mehrere) gibt es 12 Bahnen mit je 49 Satelliten, das hei&szlig;t der Abstand der Abdeckung ist in Ost-Westrichtung doppelt so gro&szlig; wie in Nord-S&uuml;d (die 12 Bahnebenen muss man f&uuml;r die Abdeckung, weil jeder Satellit pro Tag einen Punkt zweimal &uuml;berfliegt auf 24 effektive Ebenen verdoppeln). Das ist eine Optimierung f&uuml;r den Betrieb in mittleren Breiten wo auch der Gro&szlig;teil der Bev&ouml;lkerung lebt. Da zu den Kunden auch Fluggesellschaften geh&ouml;ren haben alle OneWeb Satelliten dieselbe Bahnneigung von etwa 87 Grad \u2013 wer nach Asien oder in den Pazifik fliegt, fliegt &uuml;ber die Pole, da dies die k&uuml;rzeste Route ist.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<div class=\"pvc_clear\"><\/div>\n<p id=\"pvc_stats_19006\" class=\"pvc_stats all  \" data-element-id=\"19006\" style=\"\"><i class=\"pvc-stats-icon medium\" aria-hidden=\"true\"><svg aria-hidden=\"true\" focusable=\"false\" data-prefix=\"far\" data-icon=\"chart-bar\" role=\"img\" xmlns=\"http:\/\/www.w3.org\/2000\/svg\" viewBox=\"0 0 512 512\" class=\"svg-inline--fa fa-chart-bar fa-w-16 fa-2x\"><path fill=\"currentColor\" d=\"M396.8 352h22.4c6.4 0 12.8-6.4 12.8-12.8V108.8c0-6.4-6.4-12.8-12.8-12.8h-22.4c-6.4 0-12.8 6.4-12.8 12.8v230.4c0 6.4 6.4 12.8 12.8 12.8zm-192 0h22.4c6.4 0 12.8-6.4 12.8-12.8V140.8c0-6.4-6.4-12.8-12.8-12.8h-22.4c-6.4 0-12.8 6.4-12.8 12.8v198.4c0 6.4 6.4 12.8 12.8 12.8zm96 0h22.4c6.4 0 12.8-6.4 12.8-12.8V204.8c0-6.4-6.4-12.8-12.8-12.8h-22.4c-6.4 0-12.8 6.4-12.8 12.8v134.4c0 6.4 6.4 12.8 12.8 12.8zM496 400H48V80c0-8.84-7.16-16-16-16H16C7.16 64 0 71.16 0 80v336c0 17.67 14.33 32 32 32h464c8.84 0 16-7.16 16-16v-16c0-8.84-7.16-16-16-16zm-387.2-48h22.4c6.4 0 12.8-6.4 12.8-12.8v-70.4c0-6.4-6.4-12.8-12.8-12.8h-22.4c-6.4 0-12.8 6.4-12.8 12.8v70.4c0 6.4 6.4 12.8 12.8 12.8z\" class=\"\"><\/path><\/svg><\/i> <img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"16\" height=\"16\" alt=\"Loading\" src=\"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/wp-content\/plugins\/page-views-count\/ajax-loader-2x.gif\" border=0 \/><\/p>\n<div class=\"pvc_clear\"><\/div>\n<p>In dem heutigen Grundlagenartikel geht es um ein eher leichtes Thema, bei dem es auch fast keine Gleichungen zu l&ouml;sen gibt. 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