Satelliten
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- Kategorie: Erdorbit
Das Wort Satellit bedeutet im lateinischen Leibwächter oder Begleiter. Im astronomischen Sinn ist es ein Körper, der einen anderen umkreist. Der Mond ist also ein Satellit der Erde. Sogar die Erde ist ein Satellit, nämlich von der Sonne!
Im allgemeinen Sprachgebrauch aber sind mit Satelliten künstliche (von Menschen gebaute) Flugkörper gemeint. Ein künstlicher Satellit ist eine Gerätekapsel voller wissenschaftlicher Instrumente, die mit Hilfe einer Rakete in eine Umlaufbahn um einen Himmelskörper (zumeist die Erde) gebracht wird. Der Satellit umkreist nun für mehrere Jahre die Erde und arbeitet da oben im Orbit still vor sich hin. Viele Satelliten leisten unschätzbare Dienste. Ohne sie wäre das moderne Leben, das wir gewohnt sind, gar nicht möglich.
Es gibt eine Vielzahl an Satelliten, und je nach Einsatz erfüllen sie ganz unterschiedliche Aufgaben.
Die Geschichte der Satelliten
Satelliten gibt es seit nunmehr über 50 Jahren. Den Anfang machte der russische Sputnik im Jahr 1957. Das war eine kleine Metallkugel mit vier Antennen und einem Sender, der Piepsgeräusche Richtung Erde schickte. Außer Thermometern hatte der kleine Satellit noch keine wissenschaftlichen Instrumente an Bord und erfüllte noch keinen besonderen Auftrag. Es sollte nur getestet werden, ob sich Flugkörper in eine Umlaufbahn um die Erde bringen lassen. Das Experiment glückte, und die ganze Welt nahm Anteil daran. Von nun an entspann sich ein Wettbewerb um die Eroberung des Weltalls zwischen den USA und der Sowjetunion.
Die Technik funktionierte, und so wurden im Laufe der Zeit immer mehr Satelliten im Erdorbit platziert. Wie es möglich ist, eine Umlaufbahn zu erreichen und sie stabil zu halten, erfährst du auf der Seite für Umlaufbahnen.
Der Orbit ist entscheidend
Satelliten kreisen in ganz unterschiedlichen Höhen über der Erde. Es kommt darauf an, wofür sie verwendet werden. Für Erdbeobachtungen ist eine niedrige Bahnhöhe zwischen 200 und 600 km günstiger, denn so haben die vom Satelliten gemachten Bilder eine höhere Auflösung. Außerdem kann er so in kurzer Zeit weite Teile der Erdoberfläche erfassen, denn zum einen bewegt sich der Satellit in geringer Höhe sehr schnell (einmal um die Erde herum schafft er in 95 Minuten) und zum anderen dreht sich die Erde unter ihm hinweg.
Geostationäre Umlaufbahnen haben eine Höhe von etwa 36000 km! Der Satellit benötigt hier für einen Umlauf knapp 24 Stunden. Genauso schnell dreht sich auch die Erde um sich selbst. Dadurch scheint der Satellit immer an der gleichen Stelle am Himmel zu stehen. Oder anders herum gesehen: er befindet sich immer über dem gleichen Gebiet der Erde. Das ist für Wettersatelliten wichtig oder auch für TV-Satelliten, die eine ständige Verbindung mit den Satellitenschüsseln am Boden halten müssen.
Neben der Bahnhöhe gilt es auch zu entscheiden, in welcher Region sich der Satellit bewegen soll. Da gibt es z.B. die Äquatorebene, oder man lässt den Satelliten über Nord- und Südpol hinwegziehen. Es kommt eben darauf an, was er für Aufgaben erfüllen soll. Satelliten, die GPS-Signale zur Erde schicken, umspannen die Erde wie ein Netz und befinden sich auf vielen verschiedenen Bahnen. So ist gewährleistet, dass das Navigationssystem im Auto oder auf einem Schiff immer Verbindung zu mehreren Satelliten gleichzeitig hat. Und egal wohin man sich auf der Erde bewegt, zu einigen Satelliten hat man auf diese Art immer Kontakt.
Künftig soll ein neues System von Satelliten im Weltall positioniert werden, das die gleiche Aufgabe wie bisher die GPS-Satelliten übernimmt. Das Projekt nennt sich Galileo und wird von Europa finanziert und betrieben. Dazu werden in den nächsten Jahren 30 neue Satelliten ins All geschossen. Sie werden künftig unsere Navigationssysteme mit Signalen versorgen.
Satelliten kann man am Himmel entdecken, obwohl sie so klein sind und in einigen hundert Kilometern Höhe über unsere Köpfe hinwegziehen! Wer aufmerksam den Sternenhimmel betrachtet, wird innerhalb kurzer Zeit Lichtpunkte entdecken, die nicht am gleichen Platz bleiben, sondern langsam und stetig weiterwandern.
Aber Achtung, nicht mit Flugzeugen verwechseln! Deren Lichter blinken. Das Licht eines Satelliten ist ganz ruhig und meist leicht hellblau. Nach einigen Minuten ist er dann verschwunden.
Was gibt es für Satelliten und was tun sie?
Wettersatelliten
Die Wettervorhersage ist in den vergangenen Jahren deutlich besser geworden. Ohne Satelliten, die das Wettergeschehen von oben her beobachten, wäre dieser Fortschritt nicht möglich gewesen. Wettersatelliten können große Landstriche überwachen und Bewegungen von großen Wolkensystemen mitverfolgen. Meteorologen am Boden errechnen dann aus diesen Daten, wie schnell die Wolken oder Hoch- und Tiefdruckgebiete weiterziehen und in welche Richtung sie sich in den nächsten Stunden und Tagen bewegen werden.
Aus einer gewaltigen Menge an Daten über Temperatur, Luftdruck, Luftfeuchtigkeit, Windgeschwindigkeit usw., die von Satelliten geliefert werden, erstellen die 'Wetterfrösche' dann die Vorhersagen. Wettersatelliten befinden sich auf geostationären Bahnen, halten sich also immer über dem gleichen Landstrich auf.
Kommunikationssatelliten
Drahtlose Kommunikation und Handynetze sind nur möglich mittels Satelliten, die eigens dazu ins All gebracht wurden, damit sie Telefongespräche weiterleiten. Wir alle nutzen also die Satellitentechnik, sobald wir mit dem Handy telefonieren oder SMS verschicken.
Fernsehsatelliten wie ASTRA und EUTELSAT
Die Bodenstationen der Sendeanstalten schicken Fernsehbilder hoch zu den TV-Satelliten. Diese lenken die Informationen um und versorgen sämtliche an Häusern angebrachte Satellitenschüsseln damit. TV-Satelliten befinden sich in geostationären Umlaufbahnen und haben so ständig Kontakt mit dem gleichen Landstrich unter ihnen. Auf diese Art können tausende Fersehzuschauer kabellos TV-Programme empfangen.
Satelliten zur Erdbeobachtung wie Meteosat
Satelliten zur Erdbeobachtung helfen uns, unseren Planeten besser zu erkennen und zu verstehen und Veränderungen zu entdecken. Von oben kann man auch in abgelegene unbewohnte Landstriche eindringen, ohne sie zu stören oder zu beschädigen.
So lassen sich Bodenschätze finden, präzise Landkarten erstellen und Umweltveränderungen beobachten. Beispielsweise kann man aus dem All das illegale Abholzen und Abbrennen von Wäldern aufdecken oder Schiffen auf die Spur kommen, die einfach Schadstoffe wie Altöl in die Meere kippen. Auch der Rückzug der Gletscher in den Hochgebirgen aufgrund der Klimaerwärmung ist gut zu beobachten. Das ist aus dem All einfacher zu bewerkstelligen als wenn man sich in unwegsames Gelände begeben würde.
Navigationssatelliten wie GPS und Galileo
Wir haben uns schnell an Navigationsgeräte für Autos gewöhnt, denn sie sind ungemein praktisch und führen uns sicher durch uns unbekannte Gebiete. Auch Schiffe und Flugzeuge werden aus dem All an ihr Ziel dirigiert. Für sie ist das noch viel wichtiger, da es ja im Wasser und in der Luft keine Straßen gibt, denen man folgen kann.
Derzeit navigieren uns die ca. 30 GPS-Satelliten der Amerikaner. Europa ist darum bemüht, ein eigenes Netz von Navigationssatelliten im All zu installieren. Das Projekt nennt sich Galileo, beinhaltet 30 neue Satelliten und soll im Jahr 2013 einsatzbereit sein.
Militärsatelliten
Auch das Militär schickte von Anfang an eigene Satelliten ins All, um Gegner heimlich auszuspionieren, geeignete Wege für Panzer und Soldaten durch unbekanntes feindliches Gelände zu finden und um Truppen navigieren zu können. Satelliten für militärische Zwecke unterliegen der Geheimhaltung, darum ist unbekannt, wieviele derartige Spione sich derzeit in einer Erdumlaufbahn aufhalten und wen oder was genau sie beobachten.
Nach 50 Jahren Satellitentechnik im Weltall sollte eines nicht verschwiegen werden: der Weltraumschrott! Leider wird die Erde nicht nur von funktionstüchtigen Satelliten umkreist, sondern auch von Tausenden Trümmerteilen. Das sind ausgediente Raketenteile, alte Satelliten oder verlorengegangenes Werkzeug der Astronauten. Manche Teile kreisen jahrzehntelang da oben, ehe sie in der Erdatmosphäre verglühen. Bis dahin stellen sie eine permanente Gefahr für Satelliten dar. Dies ist inzwischen ein ernsthaftes Problem, unter anderem auch für die bemannte Raumfahrt.
Mehr zum Thema gibt es auf der Seite 'Weltraumschrott'.
