Apogäumstriebwerk

Syncom 3 zündet seinen Apogäumsmotor (künstlerische Darstellung)

Der Apogäumsmotor ist ein Raketenantrieb eines Satelliten zum Erreichen der endgültigen Umlaufbahn.

Trägerraketen bringen Satelliten nicht direkt in eine hohe Kreisumlaufbahn. Statt dessen setzen sie die Nutzlast in einer stark elliptischen Bahn ab, deren Apogäum (erdferner Punkt) dem Durchmesser der gewünschten Bahn nahe kommt. Die Transferbahn heißt bei geostationären Satelliten Geo Transfer Orbit (GTO), wenn der Satellit geostationär positioniert werden soll. Der Name für den Apogäumsmotor leitet sich vom Zündzeitpunkt ab. Durch das Starten des Motors im Apogäum hebt er das Perigäum (erdnaher Punkt) an und vermindert die Exzentrizität der Satellitenbahn. Verschiedene Technologien kommen bei Apogäumstriebwerken zum Einsatz:

• Feststofftriebwerk: bei kleineren Satelliten kommt häufig ein kleines Feststoffraketentriebwerk zum Einsatz. Dieses hebt während der ca. eine Minute dauernden Brennphase im Apogäum das Perigäum an. Weil es nur einmal gezündet werden kann, ist eine Korrektur (z. B. bei einer fehlerhaften Ausrichtung des Satelliten) nicht möglich. In den meisten Fällen bleibt das Triebwerk mit dem Satelliten verbunden, aber speziell bei zahlreichen Wettersatelliten wird es abgestoßen.

• Flüssigtreibstofftriebwerk: Hierbei handelt es sich um ein kleines Triebwerk, das mit lagerfähigen Treibstoffen (meistens Stickstofftetroxid oder Mixed Oxides of Nitrogen und Monomethylhydrazin) über eine Druckgasförderung versorgt wird. Charakteristisch für das Triebwerk ist ein relativ geringer Schub, bei der S400 Triebwerksfamilie sind es je nach Version ca. 400–425 N und beim neuen Europäischen Apogäumsmotor 500 N. Gleichzeitig ist eine lange Laufzeit typisch, oft fünf bis zehn Minuten. Die Anhebung des Perigäums erfolgt durch mehrfaches Zünden des Triebwerks bei mehreren Passagen des Apogäums.

• Ionentriebwerk: Eine Besonderheit stellen hier die neuen Ionentriebwerke dar, deren Schub und Brenndauer noch extremer ausfallen: der Schub liegt mit etwa 70 mN deutlich niedriger, die Brenndauer ist auf viele Tage in Intervallen ausgedehnt. Zur Verwendung der Ionentriebwerke ist ein besonderer GTO erforderlich.

Weblinks

• S400 Apogäumsmotoren (auf englisch)
• Europäischer Apogäumsmotor (EAM) (auf englisch)