Studium, Ausbildung und Beruf

web uni-protokolle.de
 powered by
NachrichtenLexikonProtokolleBücherForenFreitag, 29. Mai 2020 

Erdsatellit


Dieser Artikel von Wikipedia ist u.U. veraltet. Die neue Version gibt es hier.
Ein Erdsatellit ist ein Körper der sich unter Einfluss der Erdanziehung um die Erde bewegt. Als einziger natürlicher Erdsatellit gilt der Mond .

Mit "Erdsatellit" bezeichnet man allgemein die künstlichen also von Menschenhand hergestellten Körper (als Summe von Subsystemen) die ohne Antrieb über einen längeren Zeitraum um die Erde kreisen. Erdgebundene Subsysteme heißen in diesem Bodenstation.

Die wesentlichen Probleme beim Einsatz von liegen

  1. im Transport in den Weltraum mit Hilfe eines Trägers
  2. in der Kommunikation zwischen Satelliten und Erde
  3. in der Energieversorgung
  4. in der Steuerung des Bahnverlaufs und an befindlicher Instrumente
.

Inhaltsverzeichnis

Transport und Bahnverlauf

Einem Erdsatelliten muss beim Start eine hohe Bahngeschwindigkeit mitgegeben werden dass seine Zentrifugalkraft mindestens gleich der Erdanziehungskraft ist.

Für die Zentrifugalkraft gilt

<math> F_z = m \cdot \frac{v_1^2}{R}

wobei R der Bahnradius und m die Masse des Erdsatelliten ist.

Die Erdanziehungskraft ist

<math> F_g = m \cdot g

Mit F z = F g ergibt sich

<math> v_1=\sqrt{R\cdot g}=\sqrt{9 81 m/s^2 6370\cdot m}

7 91 km/s </math> Mit dieser erreicht der Satellit die Erdumlaufbahn (6370 km) wird 1. kosmische Geschwindigkeit genannt. Mit der 2. kosmischen Geschwindigkeit kann er das Schwerefeld der Erde Sie liegt bei v 2

11 2 km/s.

Der Transport in die Umlaufbahn erfolgt mit Hilfe von Raketen . Die Satelliten werden entweder direkt die Bahn geschossen oder durch andere Raumfahrzeuge "ausgesetzt". Solange sich der Satellit an befindet läuft er auf der so genannten Bahn". Nach Brennschluss der Raketenmotoren folgt die (oder passive Bahn). Die meiste Zeit gehorchen Erdsatelliten dann den Gesetzen des Zweikörperproblems der Himmelsmechanik . Sie bewegen sich antriebslos auf einer oder weniger exzentrischen Bahn um die Erde für die Keplerschen Gesetze gelten. Die Bahnebenen der Erdsatelliten gehen den Erdmittelpunkt und sind näherungsweise "raumfest" also den Fixsternen unverändert.

Abhängig von ihrer Flughöhe lassen sich Satelliten in verschiedene Typen aufteilen:

  • GEO (Geostationary Orbit): geostationäre Satelliten mit einer von etwa 35.790 km. Hier beträgt die genau 1 Tag. Im Bezug auf die sind diese Satelliten ortsfest. Beispiele: Astra Eutelsat Inmarsat etc.
  • MEO (Medium Earth Orbit): Satelliten mit einer von 6.000 - 12.000 km und einer von 4 - 12h. Beispiele: ICO
  • LEO (Low Earth Orbit): Satelliten mit einer von 500 - 1.500 km und einer von 1 5 - 2h. Beispiele: Iridium Globalstar

Durch die Abplattung der Erde sowie die Inhomogenität der Erdoberfläche (wie eine Birne geformt) entsteht eine Exzentrizität der Satellitenbahn. Diese wird verstärkt durch Strahlungsdruck der Sonne sowie die Restatmosphäre die in eine Höhe von 500 km reicht. Satellitenbahn muss deshalb ständig kontrolliert und gegebenenfalls werden. Hierzu dient unter anderem die Kommunikation der Bodenstation.

Satellitenkommunikation und -steuerung

  • Dopplereffekt
  • Funkstörungen

Abhängig von der Flughöhe haben Signale die Kommunikation zwischen Erdoberfläche und Satellit eine die durch die Geschwindigkeit der elektromagnischen Wellen bestimmt wird. Wichtig ist eine niedrige insbesondere bei Echtzeitanwendungen z.B. bei der Übertragung Telefongesprächen

Bei Satelliten vom Typ GEO beträgt Verzögerung mehr als 300 ms beim Typ 150 ms und beim Typ LEO weniger 50 ms.

Energieversorgung

Aufgaben der Erdsatelliten

Wissenschaftliche Aufgaben

Erdsatelliten die wissenschaftlichen Aufgaben dienen bezeichnet allgemein als Raumsonden. Sie tragen ein oder wissenschaftliche Geräte die zur Beobachtung von Meßgrößen Diese Rohdaten werden in manchmal mühevoller Analyse Nutzdaten aufbereitet die dann der Forschung oder zur Verfügung stehen.

Raumsonden sind nicht immer von kommerziellen militärisch genutzten Erdsatelliten abzugrenzen.

Kommerzielle Aufgaben

Kommerziell genutzte Erdsatelliten werden hauptsächlich in Bereichen

eingesetzt.

Militärische Aufgaben

Militärische Nutzung von Erdsatelliten liegt insbesondere der Positionsbestimmung eigener oder gegnerischer/fremder Kräfte und der Sicherstellung der Kommunikation zwischen den eigenen Einheiten sowie der Störung der Kommunikation fremder Einheiten.

Darüber hinaus kommen Spionagesatelliten zum Einsatz die den Funk- und Telefonverkehr abhören können.



Bücher zum Thema Erdsatellit

Dieser Artikel von Wikipedia unterliegt der GNU FDL.

ImpressumLesezeichen setzenSeite versendenSeite drucken

HTML-Code zum Verweis auf diese Seite:
<a href="http://www.uni-protokolle.de/Lexikon/Erdsatellit.html">Erdsatellit </a>