- Tun sie doch. Sie treffen nur nicht das Ziel.
- Und warum fliegen sie nicht weg?
- Daran ist die Schwerkraft schuld.
Satelliten kreisen um die Erde. Das tun sie, weil Raketen sie dorthin gebracht haben. Warum sie dort oben bleiben ist in wenigen Schritten erklärt.
Man stelle sich einen Menschen vor der einen Stein in der Hand hält. Lässt er ihn los, fällt das Teil runter. Grund ist die Schwerkraft. Jede Masse hat eine Schwerkraft, nur muss die Masse groß genug sein, damit man das auch merkt (ein McDonalds-Stammgast reicht nicht).
Wirft die Person den Stein, fliegt das Ding erst einmal weg, und landet dann mit einer kurvenähnlichen Flugbahn auf dem Boden, je nachdem wie dolle man den Stein weggeballert hat.
Nächste Stufe ist eine Pistole oder ein Gewehr. Mehrere hundert Meter kann man mit den größeren Geschützen überbrücken, bis die Kugel sich im Boden verewigt, falls kein Ziel vorher getroffen wurde.
Das die Erde rund ist, und man eigentlich schon ein bisschen "um die Ecke" geschossen hat, fällt auch hier kaum auf.
Nun stelle man sich vor, das Projektil (oder ein Satellit) wird auf 25.000 km/h beschleunigt, und zwar auch so lange, bis es die Atmosphäre verlassen hat (ca. bis auf 200 km Entfernung) und eine "parallele" Flugbahn zur Erdoberfläche hat. Dann passiert genau das gleiche wie mit dem Stein oder der Kugel:
- Der Satellit fliegt von mir weg, nur dass er nicht langsamer wird. Es gibt ja keinen (oder nur super-wenig) Luftwiderstand der ihn daran hindert.
- Der Satellit fällt auf die Erde, nur dass er so schnell ist, und so weit weg ist, dass er kontinuierlich an der Erde vorbei fällt. Die ist ja schließlich rund.
Auf verschiedenen Höhen der Kreisbahnen (Orbits) braucht man verschiedene Geschwindigkeiten. In Erdnähe (ca. 200 - 800 km) etwa 23.000 - 25.000 km/h, und bei 36.000 km Entfernung noch ca. 11.000 km/h.
Die Unterschiede haben mit Energieerhaltung zu tun: Je weiter weg, desto langsamer. Das geht nicht anders und erklärt auch, warum die Satelliten in Erdnähe (hunderte Kilometer) regelrecht über die Erde hinweg fliegen, z.B. für Erd- und Wetterbeobachtung, und in weiterer Entfernung (genauer: 36.000 km) sich mit der Erde mit drehen, sprich über der Erde "schweben". Letztere sind für unser Fernsehprogramm zuständig. Da hat man ja keine Lust, jede Sekunde an der Antenne rumzudrehen.
Da die Erde und das Weltall nicht ganz "perfekt" sind, würden die Satelliten nicht auf ewig um die Erde fallen, sondern tatsächlich irgendwann einmal abdriften oder zurückkommen und verbrennen. Deswegen haben die Geräte z.B. kleine Triebwerke und Treibstoff an Bord um sie in Position zu halten und den Störungen (u.A. Schwerkraft, Rest-Atmosphäre, Solarstrahlung) entgegenzuwirken.
Ach, und wenn man die Raketen mit mehr als 40.000 km/h (am Äquator) und dem richtigen Winkel auf die Reise schickt, hauen sie ab. Diese Geschwindigkeit nennt man dann Fluchtgeschwindigkeit. Dann kann auch die Schwerkraft nichts mehr tun. Aber irgendwie müssen wir ja zu Mond und Mars kommen. Wäre ja sonst auch langweilig. Kostet halt etwas mehr Treibstoff.
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