Ernst A. Roth

Ernst A. Roth (* 18. Januar 1921 in Luzern; † 4. Oktober 1985 in Mainz) war ein Schweizer Mathematiker und Raumfahrtpionier.

Leben

Ernst A. Roth studierte Mathematik und Physik an der ETH Zürich und wirkte als wissenschaftlicher Mitarbeiter von Raymund Sänger. Während seiner Tätigkeit als Mathematiklehrer an der Höheren Töchterschule (Seminar und Gymnasium) der Stadt Luzern promovierte er bei Raymund Sänger und Eduard Stiefel mit einer Arbeit Zur Berechnung der Flugbahnen von Leitstrahlraketen (1953).https://doi.org/10.3929/ethz-a-000087747, abgerufen am 16. Januar 2026.

Seit 1963 widmete er sich ganz der Wissenschaft, zunächst am Institut für Angewandte Mathematik an der Universität Bern. Im Januar 1966 trat er in die European Space Research Organisation ESRO ein und wurde zum Head of the Section of Theoretical Research ernannt. Er bekleidete auch das Amt des Chairman des Staff Association Committee.Madeleine Schäfer: How to Survive in Space! (A light-hearted chronicle of ESOC), Volume I (1963–1986), ESA/ESOC, Darmstadt 1997, S. 9. 1971 wurde er zum Head of the Spacecraft Trajectory Division am Europäischen Raumflugkontrollzentrum ESOC in Darmstadt und war seit Januar 1981 Head of the Mission Analysis der Europäischen Weltraumorganisation ESA. Dabei spielte er insbesondere in der Konzeptions- und Entwurfsphase vieler ESRO bzw. ESA-Missionen eine wichtige Rolle,Gerard Gómez: La contribució de Carles Simó i Torres a l’astrodinàmica, in: Societat Catalana de Matemàtiques (Hrsg.): Notícies, Número 34 (Juliol 2013), S. 46–50; https://scm.iec.cat/wp-content/uploads/2018/01/N34.pdf, abgerufen am 3. Februar 2026. darunter die Raumsonde Giotto zum Kometen Halley.Programm des 1st International Symposium on Space Flight Dynamics (18.–22. Mai 1981) am ESOC in Darmstadt mit Ernst A. Roth als Chairman: https://issfd.org/ISSFD_1981/Program_1981.html, abgerufen am 26. Januar 2026. Vgl. auch: https://ntrs.nasa.gov/api/citations/19820006152/downloads/19820006152.pdf, abgerufen am 1. Februar 2026.

Unter seiner Führung gelang es 1977, die GEOS-1-Mission in eine hochelliptische Bahn zu überführen und damit wissenschaftlich zu retten, nachdem die Trägerrakete die angestrebte Umlaufbahn nicht erreichen konnte.https://www.eoportal.org/satellite-missions/geos-esa#geos-1, abgerufen am 16. Januar 2026. Roth hält in seinem Schlussbericht fest: „The only goal was to find an optimal solution, permitting at least recovery of a part of the mission. Also, because of the extreme time pressure, it was not always possible to take up all suggestions or possibilities, simply because the time was not available. It is worth mentioning here that the highly non-nominal transfer orbit of GEOS and the particular target orbit has required several modifications of the existing software and even writing a new program in order to face the situation. All this had to be executed in an extremely short time.“Ernst A. Roth: GEOS RESCUE. Mission Planning and Implementation in Near-Real Time, in: IHD Report (1977). Voraussetzung für dieses „decision making in a fuzzy environment“Madeleine Schäfer: How to Survive in Space! (A light-hearted chronicle of ESOC), Volume I (1963–1986), ESA/ESOC, Darmstadt 1997, S. 83. war die von Roth entwickelte „stroboskopische Methode“Ernst A. Roth: Fast computation of high eccentricity orbits by the stroboscopic method, in: Celestial Mechanics, 8 (1973), S. 245–249. zur schnellen, semi-analytischen Berechnung von Satellitenbahnen.G. Janin: Dr. E. A. Roth’s Contribution to Astrodynamics, in Acta Astronautica Vol. 15, No. 5 (1987), S. 245–247.

Roth hielt regelmässig Vorlesungen über Raumfahrtdynamik an der Technischen Universität Darmstadt und war als Technical Supervisor tätig.G. Gomez, J. Llibre & R. Martinez, C. Simó: Dynamics and Mission Design Near Libration Points, Vol.1 Fundamentals: The Case of Collinear Libration Points, World Scientific Monograph Series in Mathematics, Singapore, New Jersey, London, Hong Kong 2000. Dedication: „To the memory of Dr. Ernest A. Roth. A Space Science Man“. Neben zahlreichen Veröffentlichungen und Beiträgen zu internationalen Tagungen auf dem Gebiet der Himmelsmechanik befasste er sich als einer der ersten mit der zunehmenden Gefahr durch WeltraummüllAm von Ernst Roth initiierten ESOC-Workshop Re-entry of Space Debris (ESOC Darmstadt, September 1985) konnte er, bereits schwer erkrankt, nicht mehr teilnehmen; die Proceedings (ESA SP-246) sind seinem Andenken gewidmet. und entwickelte Konzepte, um die Nutzungs- und Aufenthaltsdauer von Satelliten insbesondere auf geostationären Umlaufbahnen zu begrenzen.Vladimir Kopal: Roundtable on Problems of Protecting the Space Environment, lAF Congress, Lausanne, 10 October 1984, in: Journal of Space Law, No. 2, Vol. 12 (Fall 1984), S. 201–204. Einige dieser Massnahmen haben sich international durchgesetzt.Ernst A. Roth: Space Debris - A Hazard for the Space Station, in: esa bulletin, Nr. 44 (1985), S. 63–65.

mini|Ernst A. Roth am Heyde-Refraktor in der alten Sternwarte Hubelmatt (1956)1954, noch in seiner Zeit als Gymnasiallehrer, hat Ernst Roth die Sternwarte Hubelmatt in Luzern gegründet.Ernst A. Roth: Die neue Sternwarte des Seminars der Stadt Luzern, in: Orion. Zeitschrift der Schweizerischen Astronomischen Gesellschaft, Heft 51 (1956), S. 30–32; http://doi.org/10.5169/seals-900390, abgerufen am 16. Januar 2026. Dort vermittelte er mit Beobachtungen an einem historischen Heyde-Refraktor aus dem Jahr 1914https://www.steinmeyer-mechatronik.de/unternehmen/historie/teleskope/, abgerufen am 16. Januar 2026. und mit insgesamt 60 Vorträgen und Exkursionen (bis 1974) einer breiten Öffentlichkeit Astronomie und Astrophysik. 1955 wurde er Gründungsmitglied und wissenschaftlicher Leiter der Astronomischen Gesellschaft Luzern (bis 1966)https://sternwarteluzern.ch/verein/chronik/, abgerufen am 16. Januar 2026. und gehörte als Vorstandsmitglied der Schweizerischen Astronomischen Gesellschaft zu den Initianten des Luzerner Planetariums im Verkehrshaus der Schweiz.

Sein Enkel ist der Schweizer Komponist und Musikforscher Michel Roth, der seit 2022 in Ebikon eine Privatsternwarte betreibthttps://www.luzernerzeitung.ch/zentralschweiz/die-sternwarte-hubelmatt-uebergibt-ihr-markenzeichen-das-heyde-fernrohr-in-neue-haende-ld.1196908, abgerufen am 17. Januar 2026. mit dem historischen Heyde-Refraktor seines Grossvaters.https://sternwarteluzern.ch/sternwarte/teleskope/, abgerufen am 16. Januar 2026.

Schriften (Auswahl) Ernst Roth-Desmeules: Über das Rechnen mit Größen, in: Schweizerische Mathematische Gesellschaft (Hrsg.): Elemente der Mathematik, Bd. 4, Nr. 6 (1949), S. 105–111; https://doi.org/10.5169/seals-14326. Ernst A. Roth, Benno Löser, Raymund Sänger: Ballistische Störungstheorie, Verlag Birkhäuser, Basel 1949. Ernst Roth-Desmeules: Der Hyperbeltangens in der Biologie, in: Elemente der Mathematik, Bd. 6, Nr. 1 (1951), S. 15–16. Ernst Roth-Desmeules: Zur Berechnung der Flugbahnscharen ferngesteuerter Raketen, in: Journal of Applied Mathematics and Physics (ZAMP), 2 (1951), S. 487–489; https://doi.org/10.1007/BF02579767. Ernst Roth-Desmeules: Einführung in die symbolische Logik, Vereinigung ehemaliger Lyzeisten, Luzern 1952; https://permalink.snl.ch/bib/sz000373549. Ernst A. Roth: Zur Berechnung der Flugbahnen von Leitstrahlraketen, Dissertation, ETH Zürich (1953); https://doi.org/10.3929/ethz-a-000087747. Ernst Roth-Desmeules: „Geometrische Darstellung der Dimensionen physikalischer Größen und ihre Anwendung“, in: Elemente der Mathematik, Bd. 8 (1953), S. 60–62. Ernst Roth-Desmeules: Zur Berechnung der Geschossabweichung unter dem Einfluss eines Seitenwindes, in: Journal of Applied Mathematics and Physics (ZAMP), 6 (1955), S. 494–497; https://doi.org/10.1007/BF01600535. Ernst Roth-Desmeules: Verallgemeinerung des Begriffs der Dimension einer physikalischen Grösse, in: Naturforschende Gesellschaft Luzern (Hrsg.): Mitteilungen der Naturforschenden Gesellschaft Luzern, Bd. 17 (1955), S. 143–176; https://doi.org/10.5169/seals-523435. Ernst A. Roth: Die neue Sternwarte des Seminars der Stadt Luzern, in: Orion. Zeitschrift der Schweizerischen Astronomischen Gesellschaft, Heft 51 (1956), S. 30–32; http://doi.org/10.5169/seals-900390. Ernst Roth-Desmeules: Über die Darstellung einer Flugbahnschar und ihrer Störungen für Feuerleitgeräte, in: Journal of Applied Mathematics and Physics (ZAMP), 9 (1958), S. 235–250; https://doi.org/10.1007/BF02033028. Ernst Roth-Desmeules, Raymund Sänger: Über den Einfluss eines mit der Höhe veränderlichen Windes auf die Flugbahn einer Rakete, in: Journal of Applied Mathematics and Physics (ZAMP), 9 (1958), S. 528–542; https://doi.org/10.1007/BF02424772. Ernst A. Roth: Luni-solar perturbations of a highly eccentric orbit satellite, in: ESRO SR-9 (1968). Ernst A. Roth: Launch window study for the highly eccentric orbit satellite HEOS-I. in: Celestial Mechanics, 2 (1970), S. 369–381; https://doi.org/10.1007/BF01235137. Ernst A. Roth: Fast computation of high eccentricity orbits by the stroboscopic method, in: Celestial Mechanics, 8 (1973), S. 245–249. Ernst A. Roth: Perturbation of a test body by a massive ring in a newtonian field, in: ESRO SR-21 (1974). Ernst A. Roth: Perturbation of a planetary orbiter by radiation pressure, account being taken of variation in the distance and direction of the sun, in: ESRO SR-24 (1974). Ernst A. Roth: Re-entry of HEOS-A2 on 2 August, 1974, in: ESOC Internal Note, No. 145 (March 1974). Ernst A. Roth: Evolution of the Transfer Orbit to the Synchronous Height and Preliminary Launch Window Study for the Passenger Satellite of the Ariane Vehicle, in: ESOC Internal Note, No. 156 (1974). Ernst A. Roth: Perturbation of a planetary orbiter by radiation pressure, account being taken of variation in the distance and direction of the Sun, in: European Space Operations Centre, Darmstadt, ESRO-SR-24-ESOC, Technical Report N-75-23639 (31 October 1974). Ernst A. Roth: A priori error estimation for the Sorel mission, in: Acta Astronautica, 2 (1975), S. 543–555; https://doi.org/10.1016/0094-5765(75)90068-5. Ernst A. Roth, Guy Janin: Decay of a highly eccentric satellite, in: Celestial Mechanics, 14 (1976), S. 141–149; https://doi.org/10.1007/BF01247141. Ernst A. Roth: Perturbation of a satellite orbiter by the oblateness of the primary planet, in: Celestial Mechanics, 14 (1976), S. 341–349. Ernst A. Roth: Rise-and-set time and maximum elevation of a satellite, in: ESA Sci. Tech. Rev., 2 (1976), S. 11–24. Ernst A. Roth: Nachrichtenübermittlung via Satelliten. Orientierung über europäische Projekte, Folge XV der Vorlesungsreihe Krieg im Aether an der ETH Zürich (Wintersemester 1975/76); Digitalisat: https://hamfu.ch/_upload/Nachrichtenuebermittlung_via_Satelliten.pdf, abgerufen am 26. Januar 2026. Ernst A. Roth: GEOS RESCUE. Mission Planning and Implementation in Near-Real Time, in: IHD Report (1977). Ernst A. Roth: „Mission Analysis for Terrestrial Satellite and Planetary Orbiters, with Special Emphasis on Highly Eccentric Orbits: 1. The Mathematical Background“, in: ESA Journal, Vol. 1 (1977), S. 245–268. Ernst A. Roth: An Application of the Stroboscopic Method, in: V. Szebehely (Hrsg.): Dynamics of Planets and Satellites and Theories of Their Motion, Astrophysics and Space Science Library, Vol. 72, Springer, Dordrecht 1978, S. 181–188; https://doi.org/10.1007/978-94-009-9809-4_22. Ernst A. Roth: On the higher order stroboscopic method, in: ZAMP, 30 (1979), S. 315–325; https://doi.org/10.1007/BF01601943. Ernst A. Roth: On the second order perturbation of a satellite by the oblateness term J2, in: IAF, 80-203 (1980). Ernst A. Roth: On the perturbation of the anomalistic period of a highly eccentric orbit satellite due to the zonal harmonics, in Celestial Mechanics, 23 (1981), S. 83–87; https://doi.org/10.1007/BF01228546.