Satelliten für Erdbeobachtung und andere Einsatzgebiete

Präsentation zum Thema: "Satelliten für Erdbeobachtung und andere Einsatzgebiete"—  Präsentation transkript:

1 Satelliten für Erdbeobachtung und andere Einsatzgebiete
Big Brother im All Satelliten für Erdbeobachtung und andere Einsatzgebiete

2 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

3 Erde-Weltraum-Grenze in ca. 100 km Höhe

4 Erde fotografiert 1990 von der Raumsonde Voyager 1 aus 6,4 Mrd
Erde fotografiert 1990 von der Raumsonde Voyager 1 aus 6,4 Mrd. km („entferntestes“ Foto der Erde)

5 Meilensteine der Weltraumfahrt
1957: erster künstlicher Erdsatellit (Sputnik 1, Sowjetunion, km Höhe) 1961: Juri Gagarin umkreist als erster Mensch im Weltall die Erde (Sowjetunion) 1969: erste bemannte Mondlandung (Apollo 11, USA)

6 1957 – 1. künstlicher Erdsatellit Sputnik 1 (Sowjetunion)

7 1961 – Juri Gagarin (Sowjetunion) als 1. Mensch im Weltall

8 Die Erde - der blaue Planet

9 1968 – 1. Foto vom „Erdaufgang“ (Apollo 8, 1968)

10 Erde und Mond fotografiert aus einer Marsumlaufbahn

11 1969 – 1. bemannte Mondlandung (Apollo 11, USA)

12 1969 – 1. bemannte Mondlandung (Apollo 11, USA)

13 1969 – 1. bemannte Mondlandung (Apollo 11, USA)

14 Satellitenumlaufbahnen = Orbits
geostationärer Orbit, Flughöhe km über dem Äquator, Umlaufzeit 1Tag. In Bezug auf die Erdoberfläche ortsfest. Z.B.: Meteosat, Astra .. sonnensynchroner Orbit = polare Umlaufbahn, bei der der Satellit immer zur selben Zeit über dem selben Ort ist, z.B. Landsat, Envisat, …

15 geostationäre Umlaufbahn

16 geostationäre Umlaufbahn

17 geostationäre und polare Umlaufbahnen

18 Satellitenarten Erdbeobachtungssatelliten Navigationssatelliten Kommunikationssatelliten Raumstationen Astrometriesatelliten Killersatelliten

19 1. Erdbeobachtungssatelliten
Einsatzgebiete: Meteorologie, Umweltbeobachtung, Kartierung, Geologie, Spionage, … Beispiele: Landsat, Envisat, Meteosat, MetOp, NOAA, GOES, SPOT, ERS

20 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 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 Tage wird das gleiche Gebiet beobachtet. Die Auflösung beträgt 30m

21 Landsat 7, polarer sonnensynchroner Orbit, 700km, 99 min

22 Landsat - sonnensynchrone polare Umlaufbahn, Scannen der Erdoberfläche in Streifen, Gesamtaufnahme in 18 Tagen Animation

23 Landsat: wolkenfreies Satellitenbildmosaik der Erde

24 Landsat-Bilder - Grundlage für Google Maps und Google Earth

25 Landsat-Bilder - Grundlage für Microsoft Bing Maps

26 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

27 Meteosat (Meteorological satellite)
Serie von 9 geostationären Wettersatelliten von ESA und EUMETSAT, , 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

28 Meteosat 1 - 5, 1977 - 2005, geostationär, Esa / Eumetsat

29 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

30 MetOp A, polarer sonnensynchroner Orbit, 820km, Esa / Eumetsat, Scannen der Erdoberfläche in Streifen

31 Link zur Onlineversion

32 Meteosat 9, Infrarotbild transparent auf topografischem Hintergrund

33 Weltsatellitenbild, Infrarotbild transparent auf topografischem Hintergrund

34 Weltwetter Link zur Onlineversion

35 Satellitenbild Europa Link zur Onlineversion

36 Wetterkarte Europa Link zur Onlineversion

37 Hurrican Katrina, August 2005

38 Waldbrände in Griechenland 2007

39 Brandrodung im Amazonasurwald / Brasilien

40 Erde bei Nacht

41 New York 9/11/2001 - Terroranschlag a. d. World Trade Center

42 Satellitenarten Erdbeobachtungssatelliten Navigationssatelliten Kommunikationssatelliten Raumstationen Astrometriesatelliten Killersatelliten

43 2. Navigationssatelliten
sind Satelliten, die zur Positions-bestimmung am Land, zu Wasser und in der Luft dienen

44 2. Funktionsweise von Navigationssatellten (1)
Satelliten umkreisen in ca km Höhe die Erde Jeder der Satelliten sendet ständig seine Nummer, seine Position und die Uhrzeit

45 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

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47 2. Einsatzgebiete d. Satellitennavigation (1)
Verkehr am Land, zu Wasser und in der Luft (Auto, LKW, Bahn, Schifffahrt, Flugverkehr)

48 2. Einsatzgebiete d. Satellitennavigation (2)
Freizeit: Wandern, Mountainbiken, Paragleiten, Geocaching (= „Schatz“-Suche mit Satellitennavigation)

49 2. Einsatzgebiete d. Satellitennavigation (3)
Vermessung

50 2. Einsatzgebiete d. Satellitennavigation (4)
Landwirtschaft: Automatische Steuerung von Feldbearbeitungsmaschinen

51 2. Einsatzgebiete d. Satellitennavigation (5)
Geo-Imaging (= Foto-Verortung: Koordinaten, Richtung und Neigung) durch neue Digitalkameras z.B. zur Verwendung in Google Earth, Panoramio

52 2. Beispiele für Globale Navigationssatellitensysteme (GNSS)
GPS = Global Positioning System, genauer: NAV-Star GPS (USA) Galileo (EU) derzeit im Aufbau GLONASS (Russland) COMPASS (China)

53 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

54 Satellitenarten Erdbeobachtungssatelliten Navigationssatelliten Kommunikationssatelliten Raumstationen Astrometriesatelliten Killersatelliten

55 3. Kommunikationssatelliten
heißen auch Nachrichten- oder Fernmeldesatelliten sind meist auf geostationären Orbits übertragen Telefongespräche, Rundfunk- und TV-Programme, Internetdaten, Satellitenkommunikation, Beispiele: Astra, Eutelsat, …

56 Kommunikationssatelliten in geostationärer Umlaufbahn

57 Astra-Satellit: geostationär, 36.000km Höhe, 11.000km/h, 3t

58 Bodenstation – Kommunikationssatellit - Empfangsstation

59 Bodenstation

60 Alle Empfangsantennen sind auf den gleichen Satelliten ausgerichtet

61 Empfangsbereiche und -qualitäten

62 Eutelsat-Satelliten - Standorte

63 Satellitenarten Erdbeobachtungssatelliten Navigationssatelliten Kommunikationssatelliten Raumstationen Astrometriesatelliten Killersatelliten

64 4. Raumstationen sind Satelliten mit Labor, Wohnmodul, Luftschleuse, Energieversorgung Beispiel: Internationale Raumstation ISS (International Space Station) Transportsystem für Material und Personen: Space Shuttle

65 Internationale Raumstation ISS: 1998 – 2020, 110x100x30m

66 Raumtransporter Space Shuttle - Start

67 Space Shuttle - 5 Modelle

68 Space Shuttle - Flug in die Erdumlaufbahn

69 Space Shuttle – Öffnen des Laderaumes

70 Space Shuttle – Andocken an ISS

71 Space Shuttle – Aussetzen eines Satelliten

72 Space Shuttle - Hubble-Reparatur

73 Space Shuttle – Landeanflug auf die Erde

74 Space Shuttle – Landung mit Bremsfallschirm

75 Space Shuttle - Huckepack-Transport zurück zum Startplatz

76 Satellitenarten Erdbeobachtungssatelliten Navigationssatelliten Kommunikationssatelliten Raumstationen Astrometriesatelliten Killersatelliten

77 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

78 Hubble-Weltraumteleskop: seit 1990, 5 Wartungsmissionen

79 Hubble-Blick ins Weltall bis 800 Mio
Hubble-Blick ins Weltall bis 800 Mio. Jahre nach dem Urknall vor 13,7 Mrd. Jahren

80 James Webb Space Telescope, ab 2013, NASA+ESA+Kanada

81 James Webb Space Telescope, Blick ins Weltall bis 200 Mio
James Webb Space Telescope, Blick ins Weltall bis 200 Mio. Jahre nach dem Urknall vor 13,7 Mrd. Jahren

82 Solar Dynamics Observatory, seit 2010, NASA

83 Solar Dynamics Observatory, seit 2010, NASA

84 100.000 km hohe Gasschleife (Protuberanz) Solar Dynamics Observatory, seit 2010, NASA Onlinevideo

85 Satellitenarten Erdbeobachtungssatelliten Navigationssatelliten Kommunikationssatelliten Raumstationen Astrometriesatelliten Killersatelliten

86 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

87 Killersatellit zum Zerstören feindlicher Satelliten

88 Killersatellit zum Zerstören von Bodenzielen

89 Organisationen ESA = Europäische Weltraumorganisation (European Space Agency), EUMETSAT = Europäische Organisation für die Nutzung meteorologischer Satelliten (European Organisation for the Exploitation of Meteorological Satellites), NASA = Nationale Luft- und Raumfahrtbehörde der USA (National Aeronautics and Space Administration), NOAA = Nationale Wetter- und Ozeanografie-behörde der USA (National Oceanic and Atmospheric Administration), Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik (ZAMG, Österreich), Deutscher Wetterdienst,

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