GTO

Eine Geostationäre Transferbahn ist eine elliptische Flugbahn, die einen Satelliten von einer niedrigen Erdumlaufbahn, typischerweise in 200 Kilometern Höhe, zur geostationären Umlaufbahn in 35.786 Kilometern über dem Äquator bringt. Der Satellit tritt der GTO an eine Oberstufe oder sein eigenes Apogäums-Triebwerk gebunden an. Wenn das Raumfahrzeug das Apogäum erreicht, direkt über dem Äquator, zirkularisiert ein abschließender Triebwerkseinsatz die Bahn und positioniert den Satelliten dauerhaft geostationär.

GTO ist keine Zielumlaufbahn, sondern eine Brücke. Der Satellit gleitet etwa einen halben Tag lang auf einer Ellipse und setzt Treibstoff nur zweimal ein: einmal im Perigäum, um die niedrige Erdumlaufbahn zu verlassen, und erneut im Apogäum, um die geostationäre Geschwindigkeit zu erreichen. Die Bahn ist um den Breitengrad des Startortes geneigt, falls keine Korrekturmanöver im All durchgeführt werden. Ein von Florida gestarteter Satellit betritt eine GTO mit einer Neigung von ungefähr 28 Grad; der Start von äquatorialen Standorten wie der Ariane-Anlage in Französisch-Guayana senkt die Treibstoffkosten, indem das später notwendige Bahnebenen-Manöver verringert wird.

Der Begriff wurde Standard, als Telekommunikationsunternehmen erkannten, dass sie eine formale Methode brauchten, um Startverträge zu spezifizieren. Ein Startdienstleister gibt an, welche Masse er zur GTO bringen kann; diese unterscheidet sich erheblich von der Masse, die er in eine niedrige Erdumlaufbahn oder darüber hinaus befördern kann. Ein Schwerlastträger bringt vielleicht 5.000 Kilogramm in eine niedrige Umlaufbahn, aber nur 2.000 Kilogramm in die GTO, da die Rakete beim Aufstieg zur erforderlichen Höhe und Geschwindigkeit dieser Ellipse deutlich mehr Treibstoff verbraucht. Diese Kennzahl prägte die Wirtschaftlichkeit des Starts selbst.

Aus Wartungsperspektive erscheint GTO hauptsächlich in Vorflug-Dokumentationen und Treibstoffberechnungen. Bodenpersonal überprüft, dass der Nutzlastadapter, die Triebwerksdüsen und die Wärmeschutzssysteme für die Beschleunigungs- und Wärmeprofile des GTO-Aufstiegs ausgelegt sind. Techniker bestätigen auch, dass das Apogäums-Triebwerk des Satelliten genug Treibstoffreserven für den Zirkularisierungseinsatz und alle geplanten Umlaufbahnmanöver danach hat, denn jeder Treibstoffmangel im Apogäum ist irreversibel.

Moderne Startdienste verwischen GTOs traditionelle Rolle. Direct-Inject-Flüge nutzen höherenergetische Flugbahnen, die die Transferbahn ganz überspringen und weniger Treibstoff an Bord erfordern, aber mehr vom Startfahrzeug verlangen. Wiederverwendbare Booster haben die Bilanz zwischen Trägerkapazität und Satellitendesign verschoben. Dennoch bleibt GTO der Referenzstandard in Branchenverträgen und das Hauptleistungsmerkmal von Startfahrzeugen für Kommunikationssatelliten, die den größten kommerziellen Raumfahrtmarkt darstellen.