Schlagwort: Geosynchroner Orbit

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Satelliten hinter den Pinnacles

Das Bild zeigt die als Pinnacles bekannten Felsspitzen in Australien. Hinter den Türmen ist ein Himmel voller Satellitenspuren, viele stammen von der Starlink-Satellitenkonstellation im erdnahen Orbit.

Bildcredit und Bildrechte: Joshua Rozells

Was sind diese Streifen im Hintergrund? Es sind Spuren von Satelliten. Im Vordergrund seht ihr malerische Felsnadeln, die als Pinnacles bekannt sind. Diese mannshohen Gebilde befinden sich im Nambung-Nationalpark in Westaustralien. Sie entstanden durch unbekannte Prozesse aus urzeitlichen Muschelschalen (Kalkstein).

Noch auffälliger ist jedoch der Himmel dahinter. All diese Streifen wurden von Satelliten in einem niedrigen Erdorbit gezogen, die Sonnenlicht reflektieren. Sie wurden in weniger als zwei Stunden fotografiert und digital zu diesem Einzelbild kombiniert. Der Vordergrund entstand danach mit derselben Kamera und am selben Ort. Die meisten der Streifen stammen von der wachsenden Starlink-Flotte an Kommunikationssatelliten, aber nicht alle.

Diese Spuren sind ein allgemeines Zeichen für die zunehmende Zahl an Satelliten, die fast ständig nach Sonnenuntergang bis zur Morgendämmerung über der Erde sichtbar sind. Das Verstehen und Entfernen der Satellitenspuren auf Bildern von erdgebundenen Kameras und Teleskopen ist wichtig, nicht nur für stilvolle Astrofotografie, sondern auch für das wissenschaftliche Verständnis der Menschheit des fernen Universums.

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Äquinoktium auf einer rotierenden Erde


Bildcredit: Meteosat 9, NASA, earthobservatory, Robert Simmon

Beschreibung: Wann wird die Grenze zwischen Nacht und Tag senkrecht? Heute. Auf dem Planeten Erde ist heute Tagundnachtgleiche, Tag und Nacht sind somit fast gleich lang. Zum Äquinoktium verläuft der Terminator der Erde – die Trennlinie zwischen Tag und Nacht – senkrecht und verbindet Nord– und Südpol.

Ihr seht das auf diesem Zeitraffervideo, das ein ganzes Jahr auf dem Planeten Erde in zwölf Sekunden zeigt. Der Satellit Meteosat 9 im geosynchronen Orbit nimmt täglich zur selben Ortszeit solche Infrarotbilder der Erde auf.

Das Video beginnt mit dem Äquinoktium im September 2010, als die Terminatorlinie senkrecht verlief. Während die Erde um die Sonne kreiste, kippte der Terminator, daher gelangte weniger Sonnenlicht zur Nordhalbkugel, was zum Winter im Norden führte. Im Laufe des Jahres und nach der Hälfte des Videos trat die Tagundnachtgleiche im März 2011 ein. Danach neigte sich die Schattenlinie in die andere Richtung, was zum Winter auf der Südhalbkugel führte – und zum Sommer im Norden.

Das aufgezeichnete Jahr endet mit der nächsten September-Tagundnachtgleiche am Ende einer von vielen Milliarden Reisen der Erde um die Sonne, die bereits stattfanden – und der noch viele weitere folgen werden.

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Ein Seil im Weltraum

Siehe Erklärung. Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Bildcredit: TSS-1, STS-46-Besatzung, NASA

Beschreibung: Eine der interessantesten unerfüllten Weltraumsagen ist das Weltraumseil. Weltraumseile – lange Materialstränge – versprechen Satelliten zu stabilisieren, Elektrizität zu generieren und erlauben einfache Transporte. Die vielleicht ambitionierte Vision eines Weltraumseiles ist der Weltraumlift, den Arthur C. Clarke bekannt machte, bei dem ein Seil konstruiert wird, das den Boden mit dem geosynchronen Orbit verbindet. Ein Problem ist die Stärke – es ist schwierig, ein lange einsetzbares Seil zu konstruieren, das nicht reißt.Hier ist der Einsatz des Tethered Satellite System 1 (TSS-1) 1992 mit der Raumfähre Atlantis zu sehen. Wie auch andere getestete Weltraumseile wurde TSS-1 seinen Erwartungen nicht gerecht, lieferte aber viele wertvolle Erkenntnisse.

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GOES-16: Mond über dem Planeten Erde

Siehe Erklärung. Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Bildcredit: NOAA, NASA

Beschreibung: Der Satellit, der nun als GOES-16 bekannt ist, wurde am 19. des letzten Novembers an der Cape Canaveral Air Force Station gestartet und beobachtet nun den Planeten Erde aus einem geostationären Orbit etwa 35.800 km über dem Äquator. Sein Advanced Baseline Imager fotografierte am 15. Januar diese gegensätzliche Ansicht von Erde und Dreiviertelmond.

Der kahle, luftlose Mond ist jedoch nicht im Fokus von GOES-16. Die Instrumente dieses Satelliten einer neuen Generation können alle 15 Minuten ein hoch aufgelöstes Bild der ganzen Erde in 16 Spektralkanälen liefern. Die Instrumente können schärfere, detailreichere Ansichten der dynamischen Wettersysteme der Erde liefern und ermöglichen so eine genauere Wettervorhersage. Wie schon frühere GOES-Wettersatelliten wird GOES-16 den Mond über unserem hübschen Planeten zur Kalibrierung nützen.

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Geostationäre Fernstraße durch Orion


Bildcredit und Bildrechte: James A. DeYoung

Beschreibung: Wenn man einen Satelliten auf einer kreisförmigen Bahn etwa 42.000 Kilometer vom Erdmittelpunkt entfernt platziert, umkreist er in 24 Stunden einmal die Erde. Weil das der Erdrotation entspricht, wird diese Bahn als geosynchroner Orbit bezeichnet. Wenn diese Bahn außerdem in der Ebene des Äquators liegt, hängt der Satellit am Himmel im geostationären Orbit immer über einem bestimmten Ort auf der Erde.

Der Visionär Arthur C. Clarke vermutete bereits in den 1940er Jahren, dass geosynchrone Umlaufbahnen einst von Kommunikations- und Wettersatelliten genützt würden. Dieses Szenario kennen Astrofotografen gut. Detailbilder des Nachthimmels, bei denen Teleskope den Sternen folgen, können auch geostationäre Satelliten aufgabeln, die im Sonnenlicht schimmern, das hoch über der Erdoberfläche noch leuchtet. Weil sich die Satelliten zusammen mit der Erdrotation vor dem Hintergrund der Sterne bewegen, hinterlassen sie Spuren, die scheinbar einer Fernstraße in der Himmelslandschaft folgen.

Das Phänomen wurde letzten Monat auf diesem Video festgehalten. Man sieht, wie mehrere Satelliten im geosynchronen Orbit den berühmten Orionnebel kreuzen.

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Erde zum Äquinoktium

Die ganze Vorderseite der Erde ist beleuchtet. Das Bild stammt von einem Satelliten im geosynchronen Orbit. Nur wenn die Sonne hinter dem Satelliten Elektro-L seitlich auf die Rotationsachse scheint, erreicht ihr Licht beide Pole.

Bildcredit: Roscosmos / NTSOMZ / zelenyikot.livejournal.com – mit freundlicher Genehmigung von: Igor Tirsky, Vitaliy Egorov

Der geosynchrone Orbit liegt 36.000 Kilometer über dem Äquator. Dort fotografiert der russische Meteorologie-Satellit Elektro-L alle 30 Minuten ein hoch aufgelöstes Bild unseres Planeten. Doch nur zweimal im Jahr, zum Äquinoktium, entsteht so ein Bild. Es zeigt eine ganze Halbkugel im Sonnenlicht.

Zur Tag- und Nachtgleiche ist die Rotationsachse der Erde nicht zur Sonne oder von ihr weg geneigt, sodass die Sonnenbeleuchtung beide Pole des Planeten erreicht. Dieses Elektro-L-Bild entstand am 22. September. Auf der Nordhalbkugel fand das Herbst-Äquinoktium statt.

Einen Augenblick stand die Sonne an diesem Tag hinter geostationären Satelliten. Ein verräterischer Schimmer aus reflektiertem Sonnenlicht kreuzt den Äquator an dem Ort des Planeten, über dem der Satellit und die Sonne standen (animierte GIF-Datei – 5 MB).

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Asteroid 2012 DA14 zieht an der Erde vorbei

Videocredit und -rechte: Daniel López (El Cielo de Canarias)

Da zieht er dahin. Auf diesem Video bewegt sich ein kleiner Punkt vor dem Hintergrund der Sterne. Es ist ein potenziell gefährlicher Asteroid, der über der Erdatmosphäre dahinzieht.

Letzten Freitag verfehlte der 50 Meter große Asteroid 2012 DA14 knapp die Erde. Er passierte nicht nur innerhalb der Mondbahn, was für einen Asteroiden dieser Größe ungewöhnlich nahe wäre. Er kam uns sogar näher als die Bahn geosynchroner Satelliten.

Unglücklicherweise treffen Asteroiden dieser Größe oder sogar noch größere etwa alle 1000 Jahre die Erde. Wäre das mit 2012 DA14 passiert, so hätte er ein Stück Land von der Größe einer Stadt verwüsten können. Wenn er einen Ozean getroffen hätte, wären gefährliche Flutwellen entstanden.

Zwar ist die Suche und das Verfolgen potenziell gefährliche Asteroiden ein wichtiges Anliegen der heutigen Astronomie. Weil aber diese kleinen Körper aus Eis und Gestein meist sehr dunkel sind, wurde bisher nur ein kleiner Teil davon entdeckt.

Noch kleinere Brocken aus Eis und Gestein wie die spektakulären Meteore, die in den letzten Tagen über Russland und Kalifornien aufblitzten (sie hängen nicht damit zusammen), sind sogar noch schwieriger zu entdecken. Sie stellen aber eine geringere Gefahr dar.

Galerie: Videos und Bilder von 2012 DA14

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Atlas V startet TDRS-K

Hinter gelb beleuchteten Antennenschüsseln, die wie Pflanzen aus dem Boden wachsen, steigt der Bogen einer startenden Atlas-V-Rakete zum Himmel auf.

Bildcredit und Bildrechte: Ben Cooper (Launch Photography)

Dieses Bild wurde lang belichtet. Die Aufnahme zeigt ein fruchtbares Antennenfeld für die Satellitenkommunikation am Kennedy-Raumfahrtzentrum. Hinten zieht eine Atlas-V-Rakete einen Bogen in die Umlaufbahn. Das genau geplante Bild entstand am Abend des 30 Jänner. Die Antennen im Vordergrund erinnern an die Nutzlast der Rakete. Es ist ein Kursverfolgungs- und Datenrelaissatellit (Tracking and Data Relay Satellite, TDRS; ausgesprochen: Ti-dress).

Der TDRS-K ist der erste einer Serie der nächsten Generation an Kommunikationssatelliten. Die neue Generation ergänzt die Konstellation der NASA. Das Netzwerk an TDRS-Satelliten operiert im geosynchronen Orbit, der sich 36.000 Kilometer über dem Planeten Erde befindet. Er übermittelt Kommunikation, Daten und Anweisungen zwischen Raumfahrzeugen und Bodenstationen.

Früher sorgte das TDRS-Netzwerk für die Kommunikation bei Missionen der Spaceshuttles. Viele TDRS-Satelliten wurden wiederum mit Raumfähren in eine niedrige Erdumlaufbahn gebracht. Das TDRS-Netzwerk unterstützt weiterhin wichtige Raumfahrzeuge. Dazu gehören die Internationale Raumstation ISS, das Weltraumteleskop Hubble sowie das Gammastrahlenteleskop Fermi.

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