So funktionieren Kommunikationssatelliten

Geostationär auf Dauersendung

1962 wurde der erste kommerzielle Kommunikationssatellit “Telstar” ins All geschickt. Er übertrug Live-Bilder zwischen Amerika und Europa. Nach etwa 16 Minuten riss die Verbindung ab. Der Grund: Telstar kreiste auf einer sehr niedrigen, elliptischen Bahn um die Erde. Dadurch hatte er nur ein kurzes Fenster, in dem er von beiden Kontinenten aus zu erreichen war. Zweieinhalb Stunden später, nach einer ganzen Erdumkreisung, konnte er weitersenden - wieder für 16 Minuten. 

Dauersendung aus der geostationären Umlaufbahn
Damit das Satellitensignal zu unseren fest montierten SAT-Antennen auf der Erde nicht abreißt, müssen sich Satelliten immer am gleichen Punkt über dem Äquator befinden. Das können sie in der so genannten geostationären Umlaufbahn. Knapp 36.000 Kilometer über dem Äquator brauchen Satelliten exakt 23 Stunden und 56 Minuten, um die Erde einmal zu umrunden. Das ist genauso lange wie die Erde braucht, um sich einmal um ihre eigene Achse zu drehen. Von der Erde aus betrachtet befinden sich geostationäre Satelliten also immer am selben Ort und scheinen für Beobachter stillzustehen. 

Nur auf dieser Umlaufbahn lassen sich TV-Satelliten mit unseren heutigen, fest montierten SAT-Antennen ansteuern, ohne dass sich diese ständig neu ausrichten müssen. Der erste Kommunikationssatellit in der geostationären Umlaufbahn war der amerikanische SYNCOM 1 im Jahr 1963. Ein Jahr später übertrug sein Nachfolger SYNCOM 3 die Olympischen Spiele aus Tokio in die USA. 

Von passiven Reflektoren zu Transpondern
Diese ersten Kommunikationssatelliten in den 1960er Jahren waren wie gigantische Reflektoren. Ein Sender, zum Beispiel aus Berlin, schickte Signale zum Satelliten, die sich wie kleine Wellen in Richtung All bewegten und dabei immer schwächer wurden. In knapp 36.000 km Höhe prallten die mittlerweile sehr schwachen Signale vom Satelliten zurück zur Erde. Dort wurden sie von einem Receiver empfangen, elektronisch verstärkt und weitergeschickt. 

Heute nutzen Satelliten Transponder, die die empfangenen Signale verstärken und an die Erde zurückschicken. Den Strom dafür generieren Satelliten in den 20 Meter breiten Solarpaneelen. 
Auf der Erde empfangen unsere SAT-Antennen die verstärkten Signale und übertragen sie per Kabel an den Receiver am Fernsehgerät. So dürfen sich Satelliten-Kunden über erstklassigen Empfang, gestochen scharfe Bilder in HD- und UltraHD-Qualität freuen - und das in einem riesigen Übertragungsgebiet. 

So kommen Satelliten ins All
Einen Satelliten ins All zu schießen dauert nur wenige Stunden. Doch hinter jedem erfolgreichen Start stecken zwei bis fünf Jahre intensive Planung und Simulation. ASTRA startet seine Satelliten mit Hilfe von Dienstleistern auf der ganzen Welt. Startplätze liegen in Französisch Guayana, Kasachstan und Cape Canaveral. 

Bis zu 1.000 Tonnen Schubkraft katapultieren die Rakete mit dem Satelliten an Bord in den Weltraum. Beim Aufstieg wirft die Rakete immer mehr Teile ab, bis die Raketenspitze nur noch den Satelliten, seine Transponder, Antennen, Solarmodule und Triebwerke befördert. Diese kritischste Phase im Leben des Satelliten steuern und überwachen unzählige hochqualifizierte Ingenieure vom Kontrollzentrum am Boden. Sobald der Satellit seine Position in der Umlaufbahn erreicht hat, entfaltet er seine 20 bis 25 Meter breiten Solarpaneele. Anschließend werden die Bordtriebwerke gezündet, die den Satelliten in seine exakte Position bringen. Mehrere Monate und einige Tests später ist er bereit zu senden. 

Immer in der Bahn bleiben
Die natürliche Bewegung von Satelliten ist elliptisch. Doch nur, wenn sie einen perfekten Kreis um die Erde ziehen und immer in exakt derselben Position über dem Äquator bleiben, können sie die fest montierten SAT-Antennen unterbrechungsfrei mit Signalen versorgen. Dazu fliegen hochspezialisierte Ingenieure die Satelliten vom Boden aus und justieren wenn nötig ihre Position. Driftet ein Satellit nur minimal von seiner perfekten, kreisförmigen Umlaufbahn ab, zünden die Ingenieure kleine Triebwerke am Satelliten, die mit eigenen Treibstoffreserven gefüllt sind und bringen ihn wieder in Position. Warum ist das wichtig? Weicht ein Satellit nur 0,1 Grad von seiner Position ab, verschiebt sich der Empfangsbereich auf der Erde um 70 Kilometer. Die Folge: Ein Sendeausfall auf vielen Fernsehgeräten.  
 

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