Benutzer:Manuel Bieling/Bi-elliptischer Transfer

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Unter Bi-elliptischer Transfer oder Drei-Impuls-Transfer wird in der Raumfahrt ein Bahnmanöver zwischen Umlaufbahnen verstanden. Für ein gewisses Verhältnis zwischen Ausgangs- und Zielorbit wird bei diesem Manöver eine geringere Geschwindigkeitsänderung als beim einfachen Hohmann-Transfer benötigt.

Transfer zwischen Kreisbahnen

Die zwei Transferellipsen werden durch die Halbachsen $a_{1}={\frac {r1+r2}{2}}$ und $a_{2}={\frac {r2+r3}{2}}$ beschrieben. Es werden drei Impulse bzw. drei Geschwindigkeitsänderungen benötigt:

$\Delta v_{1}=v_{1}\left({\sqrt {\frac {2r_{2}}{r_{1}+r_{2}}}}-1\right)$,

$\Delta v_{2}=v_{2}\left({\sqrt {\frac {2r_{3}}{r_{2}+r_{3}}}}-{\sqrt {\frac {2r_{1}}{r_{1}+r_{2}}}}\right)$,

$\Delta v_{3}=v_{3}\left(1-{\sqrt {\frac {2r_{2}}{r_{2}+r_{3}}}}\right)$,

Beispiel

Ein Beispiel ist die Reise eines Sojus Raumschiffes zur Internationalen Raumstation (ISS). Bestehend aus einem Hohmann-Transfer und einem Bi-elliptischen Transfer wird die Soyus auf den Orbit der ISS gebracht.

1. Initial wird die Sojus in einen Erdnahen Orbit (ca. 220km) geschossen.
2. Durch einen Hohmann-Transfer wird die Sojus auf einen Übergangsorbit (ca. 316km) gebracht.
3. Durch diesen Übergangsorbit (auch Phasing orbit) wird die Sojus entsprechend zur ISS positioniert.
4. Ein Bi-elliptischer Transfer bringt die Sojus auf entsprechende Höhe und Geschwindigkeit der ISS (ca. 416km, ca. 28.000 km/h).

Siehe auch

• Kosmische Geschwindigkeiten
• Hohmann-Transfer
• Swing-by
• Hillsche Gleichungen
• Geostationäre Transferbahn

Literatur

• Dr. Wolfgang Steiner, Univ.-Doz. Dr. Martin Schagerl: Raumflugmechanik. Springer, 2004, ISBN 978-3-540-20761-0. 
• Pedro Ramon Escobal: Methods of astrodynamics. John Wiley & Sons, 1969, ISBN 978-0-471-24528-5. 
• Palmore: An Elementary Proof of the Optimality of Hohmann Transfer. Journal of Guidance, 1984.