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Was ist ein Erdbeobachtungssatellit?

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Was ist ein Erdbeobachtungssatellit?

Satelliten sind nicht nur nützlich, um unsere Kommunikationsverbindungen immer schneller und besser zu machen oder um uns gute Fernsehbilder ins Haus zu liefern. Sie können auch wichtige Erkenntnisse über unseren Planeten liefern. Dazu dienen Erdbeobachtungssatelliten, die vor allem für die Wetterbeobachtung oder für Geologie, Kartierung und Umweltbeobachtung eingesetzt werden.

Die ersten Erdbeobachtungssatelliten waren 1959 die Keyhole-Satelliten des Corona-Programms. Ihr Name bedeutete "Guckloch". Sie wurden speziell zur Erdbeobachtung aus dem Orbit entworfen und militärisch als Spionagesatelliten eingesetzt. Am 10. August 1960 fand der erste erfolgreicher Flug eines Discoverer-Satelliten statt. Insgesamt wurden mindestens 287 Satelliten der KH-Serie gestartet. Heute ist ihre Bedeutung zurückgegangen. Spionagesatelliten sind nur noch eine Untergruppe im breiten Nutzungsfeld der Erdbeobachtungssatelliten. Der Oberbegriff ist inzwischen mit einer zivilen Nutzung verbunden. Wir stellen euch einige wichtige Aufgaben dieser Satellitenfamilie vor:


Wettersatelliten

Die Meteorologie ist eine Hauptaufgabe der Erdbeobachtungssatelliten. Am 1. April 1960 startete mit TIROS-1 der erste experimentelle Wettersatellit. Die erste Generation des US-amerikanischen TIROS-Programmes lief sechs Jahre, insgesamt gab es zehn Satelliten. Es waren die ersten Satelliten zur Bestimmung und Vorhersage der Großwetterlage und zur Übermittlung von Aufnahmen der Wolkenfelder an die Erdstationen.

In der nächsten Generation waren die TIROS-Satelliten keine reinen Forschungsprojekte mehr sondern wurden operativ für die Klimaforschung, Erdbeobachtung und Wettervorhersage eingesetzt. Auch heute gibt es noch Satelliten dieses Namens (Advanced TIROS-N), die technisch immer mehr verfeinert wurden.

Die Bilder der Wettersatelliten gehören heute zum Alltag jedes Meteorologen. So dokumentiert zum Beispiel MeteoSat den für ihn einsehbaren Teil der Erde - Afrika und Europa - mit einer Wiederholrate von 30 Minuten. Die Bodenstationen bekommen alle 30 Minuten aktuelle MeteoSat-Wetterdaten, die mit den riesigen zusätzlichen Datenmengen anderer Messpunkte koordiniert und verglichen werden. Internationale, nationale und regionale Wetterdienste bekommen diese Daten. Alle Infos werden in ein riesiges Gitter- oder Koordinatennetz eingetragen, in das die Erde eingeteilt ist.

Erdvermessung

Mit Landsat-1 startete die NASA 1972 eine Serie von sieben zivilen Erdbeobachtungssatelliten zur Fernerkundung der Erdoberfläche. Sie dienen hauptsächlich der Kartierung natürlicher Ressourcen. Die so gewonnenen Primärdaten werden mit Hilfe von digitaler Bildverarbeitung und daraus entstehenden Sekundärdaten in ein- und mehrfarbige Bilder oder Landkarten umgewandelt.Der größte Teil der Erdoberfläche bei Online-Kartenportalen wie z.B. Google Maps (Earth), MSN Maps oder Yahoo Maps wird durch aufbereitete Landsat-7-Satellitenbilder dargestellt.

Umweltsatelliten

Umweltsatelliten werden für die Beobachtung und Kartierung des Zustandes der Erde eingesetzt. Meistens befinden sich diese Satelliten auf Umlaufbahnen in 400 bis 800 km Höhe über der Erdoberfläche. Eine wichtige Aufgabe ist die Erforschung der Erdatmosphäre (Zusammensetzung, Temperaturbestimmung, Druckvermessung), des Erdbodens (Beschaffenheit, Katastrophenüberwachung), der Meeresoberfläche (Wassertemperatur, Verschmutzung) und der Polkappen (Veränderungen der Eisbedeckung). Diese Daten sollen Vorhersagen für die zukünftige Entwicklung der Erde ermöglichen sowie die historische Entwicklung dokumentieren (Monitoring).
Der erste Satellit der NASA zur globalen Umweltüberwachung war Nimbus-7, ein modifizierter Wettersatellit. Hauptsächlich wurden Erdatmosphäre, Ozeane und die Wärmebilanz der Erde erforscht.

Klimaforschung

Satelliten zur Klimaforschung sind genau genommen auch Umweltsatelliten, nur mit eng definierten Aufgabengebiet und auf niedrigeren Umlaufbahnen. Ein Beispiel für diesen Typus des Erderkundungssatelliten ist der europäische Satellit GOCE (Abkürzung für "Go and see"). Seit dem 17. März 2009 erforscht er aus einer 283,5 km hohen Umlaufbahn das Schwerefeld der Erde. Seine Daten leisten einen entscheidenden Beitrag zu präzisen Messungen der Ozeanzirkulation und von Veränderungen des Meeresspiegels, die beide vom Klimawandel betroffen sind. Sie ermöglichen außerdem ein besseres Verständnis von Vorgängen im Erdinneren, die mit Vulkanausbrüchen und Erdbeben zusammenhängen. Einen Artikel über diesen Satelliten findest du unten bei den Links.

Auch CRYO-SAT 2 soll zusätzliche Erkenntnisse über die Veränderung des Erdklimas liefern. Er soll die genauen Oberflächenhöhen der Landeismassen in Grönland und in der Antarktis vermessen und erstmals aus dem Weltraum die Dicke des schwimmenden Meereises erfassen. Sein Start war für den 25. Februar 2010 geplant und ist auf unbestimmte Zeit verschoben worden, weil es Probleme mit der Trägerrakete gab.

Für die nächsten Jahren sind weitere Starts geplant: Swarm zur Erforschung der Entwicklung des Magnetfelds (Start für 2010 geplant), ADM-Aeolus zur Erforschung der Dynamik der Atmosphäre (2011) und EarthCARE zur Untersuchung der Strahlungsbilanz der Erde (2013).

Wenn dich Raumfahrt interessiert, dann wirf doch auch einen Blick in unseren WAS IST WAS-Band 16: Planeten und Raumfahrt.

Text: RR, Stand: 22. 2. 2010, Fotos: PD-USGov (Corona-Satellit), NASA (TIROS-1, Landsat, Aura-Satellit), esa (GOCE).

Hinweis: Im Archiv wurden alle Bilder und Links entfernt