Deorbit-Burn

Ein Deorbit-Burn ist ein Bremsmanöver, bei dem die Triebwerke eines Raumfahrzeugs gezündet werden, um die Orbitalgeschwindigkeit so weit zu senken, dass das Fahrzeug aus einer stabilen Umlaufbahn austritt und in die Atmosphäre eintritt. Der Burn reduziert die Geschwindigkeit typischerweise um 100 bis 300 Meter pro Sekunde, je nach Zielorbitalhöhe und Wiedereintrittskorridor. Ohne diesen Geschwindigkeitsverlust bleibt ein Raumfahrzeug in der Umlaufbahn; mit ihm folgt das Raumfahrzeug einer ballistischen Flugbahn, die in die nutzbaren Atmosphärenschichten eintritt, wo der Luftwiderstand die Bremsung des Fahrzeugs auf Unterschallgeschwindigkeit abschließt.

Zeitpunkt und Richtung des Burns sind kritisch. Der Triebwerksstoß muss fast genau entgegengesetzt zur Geschwindigkeitsvektoren wirken, um wirksam zu sein; ein Burn an der falschen Orbitalposition oder mit falscher Ausrichtung verschwendet Treibstoff und kann zu einem gefährlich flachen oder steilen Wiedereintrittskorridor führen. Missionsplaner berechnen die genaue Brenndauer, Startzeit und Raumfahrzeugausrichtung Wochen im Voraus. Ein Fehler von 5 Meter pro Sekunde bei der Geschwindigkeitsänderung kann die Landezone um Dutzende Kilometer verschieben.

Varianten und Antriebsquellen

Große bemannte Fahrzeuge wie Soyuz nutzen dedizierte Retro-Triebwerke; Skylab und frühe Space-Shuttle-Einsätze verwendeten Orbital Maneuvering System-Triebwerke; die Internationale Raumstation verlässt sich auf Progress-Raumfahrzeuge oder Triebwerke besuchender Fahrzeuge, um Frachtmodule zu deorbitalisieren. Unbemannte Satelliten und abgebrannte Oberstufen verwenden häufig Monopropellant-Hydrazin-Triebwerke oder Feststoff-Kick-Motoren. Der spezifische Impuls und das verfügbare Delta-v des Raumfahrzeugs bestimmen, ob ein kontrollierter, langandauernder Burn oder ein schneller retrograder Impuls möglich ist. Einige unkontrollierte Wiedereintritts ereignen sich, wenn kein Treibstoff für einen bewussten Deorbit-Burn verbleibt.

Der Burn muss in der richtigen Hälfte der Umlaufbahn stattfinden, typischerweise nahe dem Apogäum oder an einer Äquatorsüberquerung, sodass die resultierende Flugbahn in einer ausgewiesenen Aufpralzone auf Land oder Meer trifft. Ein Burn auf der falschen Seite der Erde kann das Perigäum nicht unter die Atmosphärenhöhe senken und lässt das Raumfahrzeug in einer hochelliptischen Umlaufbahn, die unvorhersehbar oder überhaupt nicht wiedereintritt. Deshalb ist die Abfolge der Deorbit-Burns einer der am genauesten überwachten Flugevents in Raumfahrtoperationen.