Ständig im Umlauf – Satelliten

"Piep, piep, piep" ... 1957 läutete dieses Zeichen den Beginn der Raumfahrtära ein. Sputnik 1 ging als erster künstlicher Erdsatellit in die Erdumlaufbahn (Orbit) und sendete sein Radiosignal in die ganze Welt. Seit dieser erfolgreichen Mission der Sowjetunion werden regelmässig Satelliten ins All geschickt. Aktuell umkreisen gut 1400 aktive Satelliten unsere Erde.

Der Beginn der Raumfahrtära

Der Beginn der Raumfahrtära. Künstlerische Darstellung zum 50. Jubiläum des Starts von Sputnik 1. Bild: Gregory R Todd/Wikimedia Commons, CC-Lizenz

Warum von oben senden?

Verglichen mit Messinstrumenten auf dem Boden sammeln Satelliten viel schneller und viel mehr Daten, da sie grössere Gebiete der Erde gleichzeitig überblicken. Sie fliegen oberhalb von Wolken und Staub der Atmosphäre und haben deshalb auch eine bessere Sicht ins All hinaus. Und sie senden Signale, die sie von der Erde empfangen und die nur geradlinig verlaufen können, mit minimaler Verzögerung an einen anderen Ort auf der Erde weiter. Standard-Smartphones kommunizieren beim Telefonieren und bei der Verwendung von Internet übrigens nicht mit Satelliten.

Wie weit oben ist oben?

Einige Satellitenorbits im Vergleich

Einige Satellitenorbits im Vergleich. Bild: Cmglee, Geo Swan/Wikimedia Commons, CC-Lizenz

Hier geht es zur animierten und interaktiven Version des Bildes.

Die Höhe der Umlaufbahn, auf der ein Satellit die Erde umkreist, hängt von seiner Aufgabe ab, genauer von der Sicht, die er auf die Erde haben muss.

Spionage- und Erdbeobachtungs-Satelliten brauchen ein klares Bild von der Erde und sind deshalb relativ nahe von der Erde im Umlauf, auf dem so genannten Low Earth Orbit (LEO; niedrige Erdumlaufbahn in 200 bis 2’000 km Höhe).

Um weite Gebiete der Erde überschauen zu können, bewegen sich Satelliten von Navigationssystemen wie GPS, Galileo oder GLONASS auf einer mittleren Erdumlaufbahn, dem sogenannten Medium Earth Orbit (MEO; mittlere Erdumlaufbahn in 2'000 bis 36'000 km Höhe).

Satelliten, die ständig über demselben Punkt der Erdoberfläche verharren sollen, nutzen den geostationären Orbit (Geostationary Earth Orbit, GEO) mit einer fixen Höhe von 35'786 km genau über dem Äquator. Dort folgen Wetter-Satelliten, Kommunikations-Satelliten und TV-Satelliten der Erddrehung und schweben aus Sicht der Erde immer über dem gleichen Punkt.

Was braucht ein Satellit?

Satelliten sind je nach Einsatz unterschiedlich aufgebaut. Was aber alle gemeinsam haben, ist eine Energiequelle und eine Antenne. Energie, z. B. für Elektronik und Antriebssysteme, können Satelliten mittels Solarzellen von der Sonne und/oder aus Batterien beziehen. Die Antenne empfängt und sendet Informationen wie Fernsehsignale oder Daten zur Position des Satelliten. Häufig sind Kameras dabei, die hochauflösende Bilder liefern.

Die NASA bietet das Sputnik-Signal als Klingelton zum Download an!

Text: SATW / Alexandra Rosakis
Quelle: Technoscope 2/17: Satelliten – Navigation, Vermessung, Beobachtung. Technoscope ist das Technikmagazin der SATW für Jugendliche

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