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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Tagundnachtgleiche auf einer rotierenden Erde

Bildcredit: NASA, Meteosat, Robert Simmon

Wann verläuft die Linie zwischen Tag und Nacht senkrecht? – Morgen. Dann ist auf dem Planeten Erde ein Äquinoktium. Das ist die Zeit im Jahr, wo Tag und Nacht fast gleich lang sind.

Der Terminator ist die Trennlinie zwischen Tag und Nacht. Zum Äquinoktium verläuft er senkrecht vom Nord– zum Südpol. Dieses Zeitraffervideo veranschaulicht das. Es zeigt ein ganzes Jahr auf dem Planeten Erde in zwölf Sekunden. Meteosat ist ein Satellit im geosynchronen Orbit. Er zeichnete diese Infrarotbilder der Erde täglich zur gleichen Ortszeit auf.

Das Video beginnt mit dem Äquinoktium im September 2010. Die Terminatorlinie verlief senkrecht. Während die Erde um die Sonne wandert, sieht man, wie sich der Terminator so neigt, dass die Nordhalbkugel weniger Tageslicht bekam. Das führte im Norden zum Winter.

Als das Jahr verging, folgte nach dem halben Video das Äquinoktium im März 2011. Danach neigte sich der Terminator auf die andere Seite, und es kam zum Winter auf der Südhalbkugel. Im Norden war Sommer.

Das aufgezeichnete Jahr endet wieder mit dem September-Äquinoktium. Damit endete eine von Milliarden Reisen, welche die Erde um die Sonne gemacht hat – und noch machen wird.

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GOES-16: Mond über dem Planeten Erde

Die rechte untere Hälfte des Bildes zeigt einen kleinen Ausschnitt der Erde. Links oben ist der dunkle, zu drei Vierteln beleuchtete Mond.

Bildcredit: NOAA, NASA

Der Satellit GOES-16 startete letztes Jahr am 19. November an der Cape Canaveral Air Force Station. Er beobachtet nun den Planeten Erde in einem geosynchronen Orbit. Diese Bahn liegt etwa 35.800 km über dem Äquator. Seine Kamera, der Advanced Baseline Imager, fotografierte am 15. Jänner diese kontrastreiche Ansicht. Sie zeigt die Erde und den Mond, der zu drei Vierteln beleuchtet ist.

Der kahle, luftlose Mond ist nicht im Fadenkreuz von GOES-16. Der Satellit gehört zu einer neuen Generation. Seine Instrumente nehmen alle 15 Minuten ein hoch aufgelöstes Bild der ganzen Erde in 16 Wellenlängen auf. Die Instrumente liefern schärfere, detailreichere Ansichten der dynamischen Wettersysteme der Erde. Das macht eine genauere Wettervorhersage möglich. Wie schon frühere GOES-Wettersatelliten nützt GOES-16 den Mond über unserem schönen Planeten zur Kalibrierung.

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Geostationäre Autobahn im Orion

Bildcredit und Bildrechte: James A. DeYoung

Stell dir vor, man platziert einen Satelliten auf einer kreisförmigen Bahn, die etwa 42.000 km vom Erdmittelpunkt entfernt ist. Dann umkreist dieser Satellit in 24 Stunden einmal die Erde. Das ist gleich lang wie die Erdrotation. Daher nennt man diese Bahn den geosynchronen Orbit. Wenn diese Bahn außerdem in der Ebene des Äquators liegt, hängt der Satellit im geostationären Orbit am Himmel immer über demselben Ort auf der Erde.

Schon in den 1940er-Jahren vermutete der Visionär Arthur C. Clarke, dass man in Zukunft geosynchrone Umlaufbahnen für Kommunikations- und Wettersatelliten nützt. Diese Satelliten kennen Leute, die den Sternenhimmel fotografieren, nur zu gut.

Wenn man Bilder des Nachthimmels aufnimmt, folgen Teleskope meist den Sternen. Dabei gabeln sie auch geostationäre Satelliten auf. Sie schimmern im Sonnenlicht, das hoch über der Erdoberfläche leuchtet. Die die Satelliten bewegen sich zusammen mit der rotierenden Erde vor dem Hintergrund der Sterne. Dabei ziehen sie Spuren, die scheinbar eine Autobahn in der Landschaft des Himmels bilden.

Ein Video von letztem Monat zeigt dieses Phänomen. Man sieht, wie mehrere Satelliten im geosynchronen Orbit über den berühmten Orionnebel wandern.

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Die Erde bei Tag- und Nachtgleiche

Videocredit: Roscosmos / NTSOMZ / zelenyikot.livejournal.com; Dank an: Igor Tirsky, Vitaliy Egorov

Auf der Erde ist Tag- und Nachtgleiche. In den nächsten 24 Stunden sind Tag und Nacht auf dem ganzen Planeten ungefähr gleich lang. Technisch gesehen findet die Tag- und Nachtgleiche morgen um 2:29 UTC (Weltzeit) statt, doch in Nord- und Südamerika ist sie heute. Zum September-Äquinoktium nähert sich auf der Nordhalbkugel der Winter und im Süden der Sommer.

Zur Tag-und-Nachtgleiche läuft die Trennlinie zwischen der sonnigen und der nächtlichen Erdhälfte für kurze Zeit vom Nordpol zum Südpol. Auf diesem Video sieht man die Trennlinie deutlich. Der Film entstand letztes Jahr aus Bildern des russischen Wettersatelliten Elektro-L zum September-Äquinoktium.

Der Satellit Elektro-L kreist in einem geosynchronen Orbit an einem Punkt über dem Erdäquator. Er blickt immer direkt zur Erde. Das Video zeigt die Zeitraffer eines ganzen Tages zum Äquinoktium. Alle 30 Minuten wurde ein Bild aufgenommen. Man sieht auch Wolkenbewegungen und die Reflexion der Sonne im Lauf des Tages.

Das nächste Äquinoktium auf der Erde ist im März.

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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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