Fernerkundung 5

LEO: (=Low Earth Orbit), erdnaher Orbit, Orbits zwischen 200 und 600 km Höhe.

zwei Nutzlasten: 

• Mit niedriger Inklination und Höhen über 400 km: bemannte Raumstationen und Satelliten, sind nicht auf eine bestimmte Umlaufbahn festgelegt. (Bsp: astronomische Satelliten und Satelliten mit biologischen oder Materialexperimenten). Man nutzt Bahn um möglichst viel Nutzlastmasse zu transportieren, da es der energieärmste Orbit ist. 
• Die zweite Gruppe sind militärische Satelliten welche die Erdoberfläche beobachten. Bahnen die über den Nordpol führen, um die ganze Oberfläche abzutasten und der erdnächste Punkt liegt niedrig (200-250 km) um eine möglichst hohe Auflösung zu erreichen, der erdfernste Punkt liegt meist höher (600-900 km), sonst würde die Luftreibung den Satelliten bald abbremsen.

SSO: Der Sonnensynchrone Orbit (Sun Synchronos Orbit) ist eine Bahn die in 700-1000 km Höhe mit Inklinationen von etwas mehr als 90 Grad verläuft. Die Bahn verläuft damit leicht "rückwärts", also entgegen der Erdrotation über die Erdoberfläche. Da sich die Erde in die andere Richtung dreht, bewirkt diese Bahn, dass der Satellit von der Sonne aus gesehen sich nur von oben nach unten bewegt, seine rückläufige Bewegung um die Erde wird kompensiert durch die Erdrotation in der anderen Richtung. Damit erreicht man einen besonderen Effekt: Der Satellit passiert einen Punkt auf der Erdoberfläche immer zur gleichen lokalen Uhrzeit und bei gleichen Sonneneinfallswinkel, bei den ersten Landsat Satelliten z.B. immer zwischen 10 und 10:30 morgens. Der Vorteil ist dabei das so immer der gleiche Sonnenstand und Beleuchtungsverhältnisse herrschen, man also Bilder zu verschiedenen Zeiten miteinander vergleichen kann. Damit wird auch klar, um was es sich für Satelliten handelt: Es sind Erdbeobachtungssatelliten wie Landsat, Spot oder ERS, aber auch meteorologische Satelliten. Manchmal findet man für diesen Orbit auch die Bezeichnung PEO (Polar Earth Orbit)

MEO: Mittlere Erdorbits (Medium Earth Orbits) sind alle Bahnen oberhalb 1000 km bis zur geostationären Bahn. In diese Bahnen fallen zwei Gruppen von Satelliten: Zum einen die Satelliten des GPS Navigationssystems und seinem russischen Gegenstück Glonass. Diese umkreisen die Erde in 18000-20000 km Höhe auf verschieden stark geneigten Bahnen. Die Höhe resultiert daraus, das man immer 3 Satelliten zur Positionsbestimmung benötigt die gleichzeitig sichtbar sein müssen. Je näher man der Erde kommt, desto mehr Satelliten braucht man, damit gleichzeitig 3 sichtbar sind. Je ferner man der Erde ist, desto geringer aber die Nutzlast und desto schwächer das Signal am Boden, d.h. die Sendeanlagen und damit der Satellit werden schwerer. Der Kompromiss ist daher eine mittlere Höhe zu wählen und dabei 24 Satelliten einzusetzen.

Neuere Nutzlasten im MEO Orbit sind kleine Kommunikationssatelliten die direkt vom Benutzer mit etwas größeren Handys angefunkt werden können. Auch hier gilt es einen Kompromiss zwischen der Höhe des Orbits und der Satellitenzahl zu finden. So verwendet Iridium 77 Satelliten in 800 km Höhe, während Globalstar mit 24 Satelliten in 1400 km Höhe auskommt.

GSO: der Geosynchrone Orbit ist eine Kreisbahn um den Äquator (0 Grad Inklination) in einer Höhe von knapp unter 36000 km. In einer solchen Höhe umrundet ein Satellit die Erde genau einmal am Tag. Da sich die Erde auch einmal am Tag um ihre Achse dreht bleibt der Satellit von der Erde aus fest an einem Punkt. Die Bahn über dem Äquator ist notwendig, weil sich sonst der Satellit noch abwechselnd nach Norden oder Süden bewegen würde, von der Erde aus also nicht feststehen würde sondern sich auf und ab in Form einer sehr schmalen "8" bewegen würde. Für die Puristen: es sind exakt 35786.05 km über dem Äquator.

GTO: Der Geotransfer Orbit ist eine Übergangsbahn zum geostationären Orbit (mehr dazu bei den Berechnungen). Der Geosynchrone Orbit kann direkt nur mit enormen Energieverbrauch erreicht werden. Um Energie zu sparen und die Nutzlasten dadurch größer zu machen, bringt man den Satelliten zuerst in einen Orbit dessen erdfernster Punkt bei 36000 km Höhe liegt wie beim geosynchronen Orbit, der erdnächste Punkt aber in 200-800 km Höhe. Diese Höhe kann eine Rakete direkt erreichen. Ist der Satellit in 36000 km Höhe angekommen, so zündet er einen eignen Antrieb und erhöht so die Bahn auf 36000 km Höhe. Der Orbit von 200-36000 Höhe bezeichnet man als geosynchronen Transferorbit.

Iridium: Satellitentelefonate 

ISS: Raumstation

Hubble: Weltraumteleskop

GLONASS: Satellitensystem der Russen (ähnlich GPS)

COMPASS/ MEO Satellites: Chinesisches Satelliten Navigationssystem

Galileo: Europäisches Navigationssatellitensystem

Es gilt: Je niedriger die Orbithöhe desto: 

• kürzer die Periode
• kleinräumiger die Abdeckung der Oberfläche
• Stärker das Signal
• besser die räumliche Auflösung
• grösser die Reibung und kürzer die Lebensdauer

• Fast Polare Umlaufbahn

Satelliten passieren die Polen, Satelliten beschreiben eine Spirale um die Erde herum

zB: Landsat

• Geneigte Umlaufbahn

Nordpol-/ Südpol wird nicht passiert, Satelliten auf dieser Umlaufbahn umkreisen die Erde fehrfach

zB Shuttle

• Geostationäre Umlaufbahn

Bleiben immer Fix am Ort. In 24h bewegen sich in der gleichen Winkelgeschwindigkeit wie die Erde- betrachten immer den selben Ausschnitt der Erde

• Die Satelliten passieren die Pol- Gebiete
• Umlaufbahn ist fast Polar: dh sind ca 5° geneigt
• Satelliten decken ein Streifenmuster ab- gewisse Lücken/Bahnen werden nicht abgedeckt
• Satelliten passieren immer zur selben (lokalen) Zeit den Äquator: werden darum auch "Sonnensynchron" genannt.
• Zeit zwischen Schnittpunkt am Äquator zum nächsten: ca 90h
• auf der Sonnenabgewandten Seite: Keine Aufnahmen möglich - Geräte speichern hier ihre Daten oder eichen ihre Sensoren neu.
• Satelliten brauchen für vollständige Abbildung der Erde 5 Tage