big brother im all satelliten für erdbeobachtung und andere einsatzgebiete
Post on 05-Apr-2015
115 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Big Brother im All
Satelliten für Erdbeobachtung und andere Einsatzgebiete
Begriffe
• Satellit: künstlicher Raumflugkörper, der einen Himmelskörper umkreist
• Erdsatellit: Satellit, der die Erde umkreist
• Raumsonde: künstlicher Raumflug-körper, der das Schwerefeld der Erde verlässt
• Weltraum: ab 100 km über der Erdoberfläche
Erde-Weltraum-Grenze in ca. 100 km Höhe
Erde fotografiert 1990 von der Raumsonde Voyager 1 aus 6,4 Mrd. km („entferntestes“ Foto der Erde)
Meilensteine der Weltraumfahrt
• 1957: erster künstlicher Erdsatellit (Sputnik 1, Sowjetunion, 200 - 900 km Höhe)
• 1961: Juri Gagarin umkreist als erster Mensch im Weltall die Erde (Sowjetunion)
• 1969: erste bemannte Mondlandung (Apollo 11, USA)
1957 – 1. künstlicher Erdsatellit Sputnik 1 (Sowjetunion)
1961 – Juri Gagarin (Sowjetunion) als 1. Mensch im Weltall
Die Erde - der blaue Planet
1968 – 1. Foto vom „Erdaufgang“ (Apollo 8, 1968)
Erde und Mond fotografiert aus einer Marsumlaufbahn
1969 – 1. bemannte Mondlandung (Apollo 11, USA)
1969 – 1. bemannte Mondlandung (Apollo 11, USA)
1969 – 1. bemannte Mondlandung (Apollo 11, USA)
Satellitenumlaufbahnen = Orbits
1. geostationärer Orbit, Flughöhe 36.000 km über dem Äquator, Umlaufzeit 1Tag. In Bezug auf die Erdoberfläche ortsfest. Z.B.: Meteosat, Astra ..
2. sonnensynchroner Orbit = polare Umlaufbahn, bei der der Satellit immer zur selben Zeit über dem selben Ort ist, z.B. Landsat, Envisat, …
geostationäre Umlaufbahn
geostationäre Umlaufbahn
geostationäre und polare Umlaufbahnen
Satellitenarten
1. Erdbeobachtungssatelliten
2. Navigationssatelliten
3. Kommunikationssatelliten
4. Raumstationen
5. Astrometriesatelliten
6. Killersatelliten
1. Erdbeobachtungssatelliten
• Einsatzgebiete: Meteorologie, Umweltbeobachtung, Kartierung, Geologie, Spionage, …
• Beispiele: Landsat, Envisat, Meteosat, MetOp, NOAA, GOES, SPOT, ERS
Landsat
• Serie von 7 zivilen Erdbeobachtungssatelliten der NASA zur Kartierung der Erde und ihrer natürlichen Ressourcen
• Hauptlieferant der Satellitenbilder für Google Maps, Google Earth, Microsoft Bing Maps, usw.
• Polarer, sonnensynchroner Orbit in 700 - 900 km Höhe. Ein Umlauf um die Erde dauert ca. 100 Minuten, also 14 Umläufe pro Tag
• Der beobachtete Streifen Land hat eine Breite von 185 km. Alle 16 - 18 Tage wird das gleiche Gebiet beobachtet. Die Auflösung beträgt 30m
Landsat 7, polarer sonnensynchroner Orbit, 700km, 99 min
Landsat - sonnensynchrone polare Umlaufbahn, Scannen der Erdoberfläche in Streifen, Gesamtaufnahme in 18 TagenAnimation
Landsat: wolkenfreies Satellitenbildmosaik der Erde
Landsat-Bilder - Grundlage für Google Maps und Google Earth
Landsat-Bilder - Grundlage für Microsoft Bing Maps
Envisat (Environmental Satellite)
• Umweltsatellit der Europäischen Weltraumorgani-sation (ESA) seit 2002
• Aufgaben: Überwachung des Klimas, der Ozeane, der Landfläche bzw. allgemein des Ökosystems der Erde
Meteosat (Meteorological satellite)
• Serie von 9 geostationären Wettersatelliten von ESA und EUMETSAT, 1977 - 2005, US-Gegenstück: GOES-Satelliten
• Meteosat 9 steht bei 0° geographischer Länge und ist deshalb für die Wetterbeobachtung über Afrika, dem östlichen Atlantik und Südeuropa optimal
Meteosat 1 - 5, 1977 - 2005, geostationär, Esa / Eumetsat
MetOp (Meteorological Operational Satellite)
• Serie von Wettersatelliten mit erdnaher polarer Umlaufbahn von EUMETSAT und ESA, seit 2006, US-Gegenstück: NOAA-Satelliten
• geringere Höhe als Meteosat höhere Auflösung Wetterpro-gnoseverlängerung von 3 auf 5 Tage
MetOp A, polarer sonnensynchroner Orbit, 820km, Esa / Eumetsat, Scannen der Erdoberfläche in Streifen
Link zur Onlineversion
Meteosat 9, Infrarotbild transparent auf topografischem Hintergrund
Weltsatellitenbild, Infrarotbild transparent auf topografischem Hintergrund
Weltwetter Link zur Onlineversion
Satellitenbild Europa Link zur Onlineversion
Wetterkarte Europa Link zur Onlineversion
Hurrican Katrina, August 2005
Waldbrände in Griechenland 2007
Brandrodung im Amazonasurwald / Brasilien
Erde bei Nacht
New York 9/11/2001 - Terroranschlag a. d. World Trade Center
Satellitenarten
1. Erdbeobachtungssatelliten
2. Navigationssatelliten
3. Kommunikationssatelliten
4. Raumstationen
5. Astrometriesatelliten
6. Killersatelliten
2. Navigationssatelliten
• sind Satelliten, die zur Positions-bestimmung am Land, zu Wasser und in der Luft dienen
2. Funktionsweise von Navigationssatellten (1)
• 24 - 30 Satelliten umkreisen in ca. 24.000 km Höhe die Erde
• Jeder der Satelliten sendet ständig seine Nummer, seine Position und die Uhrzeit
2. Funktionsweise von Navigationssatellten (2)
• Ein Empfangsgerät auf der Erde empfängt von mindestens 4 Satelliten gleichzeitig diese Signale
• Aus der Laufzeit der Signale berechnet das Empfangsgerät die Position und die Höhe des eigenen Standpunktes
2. Einsatzgebiete d. Satellitennavigation (1)
• Verkehr am Land, zu Wasser und in der Luft (Auto, LKW, Bahn, Schifffahrt, Flugverkehr)
2. Einsatzgebiete d. Satellitennavigation (2)
• Freizeit: Wandern, Mountainbiken, Paragleiten, Geocaching (= „Schatz“-Suche mit Satellitennavigation)
2. Einsatzgebiete d. Satellitennavigation (3)
• Vermessung
2. Einsatzgebiete d. Satellitennavigation (4)
• Landwirtschaft: Automatische Steuerung von Feldbearbeitungsmaschinen
2. Einsatzgebiete d. Satellitennavigation (5)
• Geo-Imaging (= Foto-Verortung: Koordinaten, Richtung und Neigung) durch neue Digitalkameras z.B. zur Verwendung in Google Earth, Panoramio
2. Beispiele für Globale Navigationssatellitensysteme (GNSS)
• GPS = Global Positioning System, genauer: NAV-Star GPS (USA)
• Galileo (EU) derzeit im Aufbau• GLONASS (Russland)• COMPASS (China)
GPS = Global Positioning System (USA)
• 1970 vom US-Verteidigungsministerium entwickelt
• Seit 1993 voll funktionsfähig, mit künstlicher Signalverschlechterung
• 1. Mai 2000: Abschaltung der Selective Availability, Genauigkeit unter 10 Meter
• Militärische Einsatzgenauigkeit wird auf zivile Anwendungen übertragen
• Weltweit wichtigstes Ortungssystem
Satellitenarten
1. Erdbeobachtungssatelliten
2. Navigationssatelliten
3. Kommunikationssatelliten
4. Raumstationen
5. Astrometriesatelliten
6. Killersatelliten
3. Kommunikationssatelliten
• heißen auch Nachrichten- oder Fernmeldesatelliten
• sind meist auf geostationären Orbits • übertragen Telefongespräche,
Rundfunk- und TV-Programme, Internetdaten, Satellitenkommunikation,
• Beispiele: Astra, Eutelsat, …
Kommunikationssatelliten in geostationärer Umlaufbahn
Astra-Satellit: geostationär, 36.000km Höhe, 11.000km/h, 3t
Bodenstation – Kommunikationssatellit - Empfangsstation
Bodenstation
Alle Empfangsantennen sind auf den gleichen Satelliten ausgerichtet
Empfangsbereiche und -qualitäten
Eutelsat-Satelliten - Standorte
Satellitenarten
1. Erdbeobachtungssatelliten
2. Navigationssatelliten
3. Kommunikationssatelliten
4. Raumstationen
5. Astrometriesatelliten
6. Killersatelliten
4. Raumstationen
• sind Satelliten mit Labor, Wohnmodul, Luftschleuse, Energieversorgung
• Beispiel: Internationale Raumstation ISS (International Space Station)
• Transportsystem für Material und Personen: Space Shuttle
Internationale Raumstation ISS: 1998 – 2020, 110x100x30m
Raumtransporter Space Shuttle - Start
Space Shuttle - 5 Modelle
Space Shuttle - Flug in die Erdumlaufbahn
Space Shuttle – Öffnen des Laderaumes
Space Shuttle – Andocken an ISS
Space Shuttle – Aussetzen eines Satelliten
Space Shuttle - Hubble-Reparatur
Space Shuttle – Landeanflug auf die Erde
Space Shuttle – Landung mit Bremsfallschirm
Space Shuttle - Huckepack-Transport zurück zum Startplatz
Satellitenarten
1. Erdbeobachtungssatelliten
2. Navigationssatelliten
3. Kommunikationssatelliten
4. Raumstationen
5. Astrometriesatelliten
6. Killersatelliten
5. Astrometriesatelliten
• Satelliten, die nicht die Erde, sondern Objekte im Weltall beobachten
• Vorteil gegenüber Teleskopen auf der Erde: kein störender Einfluss der Erdatmosphäre
• Beispiele: • Hubble-Weltraumteleskop: Blick zurück bis 800
Mio. J. nach dem Urknall vor 13,7 Mrd. J.• James Webb Space Telescope: ab 2013• Solar Dynamics Observatory: seit 2010
Hubble-Weltraumteleskop: seit 1990, 5 Wartungsmissionen
Hubble-Blick ins Weltall bis 800 Mio. Jahre nach dem Urknall vor 13,7 Mrd. Jahren
James Webb Space Telescope, ab 2013, NASA+ESA+Kanada
James Webb Space Telescope, Blick ins Weltall bis 200 Mio. Jahre nach dem Urknall vor 13,7 Mrd. Jahren
Solar Dynamics Observatory, seit 2010, NASA
Solar Dynamics Observatory, seit 2010, NASA
100.000 km hohe Gasschleife (Protuberanz) Solar Dynamics Observatory, seit 2010, NASA Onlinevideo
Satellitenarten
1. Erdbeobachtungssatelliten
2. Navigationssatelliten
3. Kommunikationssatelliten
4. Raumstationen
5. Astrometriesatelliten
6. Killersatelliten
6. Killersatelliten
• sind Satelliten, die feindliche Satelliten, Raketen oder Bodenziele zerstören
• Schon jetzt sind Satelliten in Kriegen für Aufklärung, Kommunikation und Navigation unerlässlich
• Weil Satelliten kriegsentscheidend sind, werden sie selbst zu Kriegszielen
• Die USA und Russland verfügen längst über die Fähigkeit, Satelliten zu stören oder sogar zu zerstören, China arbeitet daran
Killersatellit zum Zerstören feindlicher Satelliten
Killersatellit zum Zerstören von Bodenzielen
Organisationen1. ESA = Europäische Weltraumorganisation
(European Space Agency), www.esa.int 2. EUMETSAT = Europäische Organisation für die
Nutzung meteorologischer Satelliten (European Organisation for the Exploitation of Meteorological Satellites), www.eumetsat.int
3. NASA = Nationale Luft- und Raumfahrtbehörde der USA (National Aeronautics and Space Administration), www.nasa.gov
4. NOAA = Nationale Wetter- und Ozeanografie-behörde der USA (National Oceanic and Atmospheric Administration), www.noaa.gov
5. Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik (ZAMG, Österreich), www.zamg.ac.at
6. Deutscher Wetterdienst, www.dwd.de
Videos1. Earth As You've Never Seen It... in 1080p
(7:51)2. What an Astronaut's Camera Sees (7:01)3. Haunting Images from the Sun (2:01)4. Satelliten Spione aus dem All (45:00)5. Weather Satellite Orbits (0:14)6. ESA Online Videos7. The NOAA Environmental Visualization Lab8. BEST Space Videos on the Web
top related