Bahnelemente

Engl. orbital elements, auch Satellitenbahnelemente; sie legen die Parameter für die Umlaufbahnen von Objekten fest, die einen Himmelskörper gemäß den keplerschen Gesetzen umkreisen. Sie umfassen die 6 Bahnelemente eines ungestörten Systems und zusätzlich Korrekturparameter, die die Störungen beispielsweise durch Reibung mit der Atmosphäre, inhomogenes Gravitationsfeld, Sonnenstürme oder Strahlungsdruck berücksichtigen.

Die Bahnelemente für die meisten Satelliten werden vom amerikanischen Air Force Space Command zur Verfügung gestellt und von Organisationen wie der NASA oder AMSAT als NASA/NORAD Two Line Elements Format (TLE) verteilt. Die Daten einer Vorhersage-Berechnung werden mit der tatsächlichen Beobachtung durch Tracking-Stationen auf der Erde abgeglichen und als aktualisierte Bahnelemente veröffentlicht.

Mit der Angabe der sechs Bahnelemente kann man in einem gegebenen Gravitationspotential zu jeder Zeit den Ort eines Körpers berechnen. Die normalerweise verwendeten Bahnelemente sind:

• Große Halbachse der Bahn
• Numerische Exzentrizität
• Inklination (Bahnneigung) zur Ekliptik (oder einer anderen Referenzebene)
  
• Abstand vom Frühlingspunkt (das ist die Länge des aufsteigenden Knotens)
• Perihellänge
• Perihelzeit oder mittlere Anomalie zu einem bestimmten Zeitpunkt

Die Halbachse und die Exzentrizität bestimmen die Größe und Form der Bahn, die drei Winkel (Inklination, Länge des aussteigenden Knotens, Perihellänge) die Lage der Bahn im Raum und die Perihelzeit (bzw. die mittlere Anomalie zu einer Zeit) den Ort des Objekts auf der Bahn.

Bei Drei- und Mehrkörperproblemen gibt es keine analytische Lösung für die Bahn eines Teilchens und somit sind die Bahnelemente nur eine Näherung. Die sogenannten mittleren Bahnelemente beschreiben die (hypothetische) ungestörte Bahn des Körpers.

Die folgende Grafik veranschaulicht die (Satelliten-)Bahnelemente. Diese basieren außer auf den 6 Bahnelementen einer Keplerbahn üblicherweise auf weiteren Parametern, um Bahnstörungen zu berücksichtigen, beispielsweise durch Reibung mit der Atmosphäre, inhomogenes Gravitationsfeld, Sonnenstürme oder Strahlungsdruck.

(Satelliten-) Bahnelemente Quelle: Wikipedia

Weitere Informationen:

• Bahnen und Orbits von Satelliten (B. Leitenberger)
• Satellite Characteristics: Orbits and Swaths (NRCAN)
• Heavens-Above - Startseite
• Catalog of Earth Satellite Orbits - gute und detaillierte Beschreibung der Orbittypen (NASA)
• Satellite Tracking Software Index (CelesTrack)