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Geostationärer Satellit

Geostationärer Satellit

Ein Geostationärer Satellit (kurz GEO, engl. Geosynchronous Earth Orbit) ist ein Satellit, der sich auf einer Position 35.880 km über der Erde auf Höhe des Äquators befindet, auf einer geosynchronen, kreisförmigen Umlaufbahn. Er bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von einer Erdumrundung pro Tag und folgt dabei der Erddrehung. Dadurch befindet er sich immer über dem gleichen Punkt der Erdoberfläche. Geostationäre Satelliten sind in der Regel sehr groß und teuer. Typische Beispiele für geostationäre Satelliten sind Kommunikationssatelliten und Wettersatelliten, aber auch militärische Satelliten wie z.B. Frühwarnsatelliten und Abhörsatelliten.

Beispiele für geostationäre Satelliten

Kommunikationssatelliten

- Astra
- AsiaSat
- Eutelsat
- Inmarsat
- Intelsat
- Thuraya

Wettersatelliten

- GOES
- Meteosat Kategorie:Raumfahrtphysik

Erdsatellit

Ein Erdsatellit ist ein Körper, der sich unter dem Einfluss der Erdanziehung in einer ellipsenähnlichen Bahn 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 ständigen Antrieb über einen längeren Zeitraum um die Erde kreisen. Erdgebundene Subsysteme heißen in diesem Zusammenhang Bodenstation. Die wesentlichen Probleme beim Einsatz von Erdsatelliten liegen: #im Transport in den Weltraum mit Hilfe eines Trägers (Rakete) #in der Kommunikation zwischen Satelliten und Erde #in der Energieversorgung #in der Steuerung des Bahnverlaufs und an Bord befindlicher Instrumente.

Transportschieße und Bahnverlauf

Einem Erdsatelliten muss beim Start eine so hohe Bahngeschwindigkeit mitgegeben werden, dass seine Radialkraft oder auch Zentripetalkraft mindestens gleich der Erdanziehungskraft ist. Für die Radialkraft gilt:

F_r =  \frac

m₁: Masse des Körpers auf der Umlaufbahn v: Geschwindigkeit r: Bahnradius

N = \frac = \frac = \frac

N: Newton kg: Kilogramm m: Meter s: Sekunde Die Erdanziehungskraft ist

F_G = \gamma \cdot \frac

$\gamma$ : Gravitationskonstante =

6,673 \cdot 10^~ \frac

m₁, m₂: Massen der Körper r: Abstand der beiden Massenmittelpunkte

N = \frac \cdot \frac = \frac

F_r = F_G

\frac = \gamma \cdot \frac

m₁: Masse des Körpers auf der Kreisbahn m₂: Masse der Erde Nun erkennt man das die Masse des Körpers auf der Kreisbahn keine Relevanz hat, da diese durch mathematisches Umformen wegfällt.

v^2 = \frac

v = \sqrt[2]

1. kosmische Geschwindigkeit Mit dieser Geschwindigkeit ist es einem Körper auf einer Kreisbahn um die Erde möglich seine Bahn zuhalten.

v_1 = \sqrt[2]

v_1 = \sqrt[2]

v_1 = 7907 \frac = 2196 \frac = 7,9 \frac

Mit der 2. kosmischen Geschwindigkeit oder Fluchtgeschwindigkeit kann er das Schwerefeld der Erde verlassen. Sie liegt bei

v_2 = 11,2 \frac

. Der Transport in die Umlaufbahn erfolgt mit Hilfe von Raketen, die aus technisch-energetischen Gründen als Stufenraketen ausgeführt sind. Der Satellit ist auf die oberste (meist dritte) Raketenstufe aufgesetzt und aerodynamisch günstig verkleidet. Er wird entweder direkt in die Bahn geschossen oder durch ein anderes Raumfahrzeug "ausgesetzt". Solange die Rakete arbeitet, läuft er auf der so genannten "aktiven Bahn". Nach Brennschluss der Raketenmotoren folgt die "Freiflugbahn" (oder passive Bahn).

Satellitenbahnen

Die antriebslose Bewegung eines Satelliten gehorcht genähert den Gesetzen des Zweikörperproblems der Himmelsmechanik; weitere Kräfte bewirken jedoch diverse Bahnstörungen. Wäre die Erde eine exakte Kugel ohne Atmosphäre und gäbe es keine anderen Himmelskörper, folgte die Satellitenbahn einer mehr oder weniger exzentrischen Ellipse um die Erde gemäß den Keplerschen Gesetzen. Die Bahnebenen der Erdsatelliten gehen durch den Erdmittelpunkt und sind näherungsweise "raumfest", also gegenüber den Fixsternen unverändert, während die Erde darunter rotiert. Abhängig von ihrer Flughöhe lassen sich die Satelliten in verschiedene Typen aufteilen:
- GEO (Geostationary Orbit): geostationäre Satelliten mit einer Flughöhe von etwa 35.790 km. Hier beträgt die Umlaufzeit genau einen Tag. Im Bezug auf die Erdoberfläche sind diese Satelliten ortsfest. Beispiele: Astra, Eutelsat, Inmarsat etc.
- MEO (Medium Earth Orbit): Satelliten mit einer Flughöhe von 6.000 - 12.000 km und einer Umlaufdauer von 4 - 12 Stunden. Beispiele: ICO
- LEO (Low Earth Orbit): Satelliten mit einer Flughöhe von 500 - 1.500 km und einer Umlaufdauer von 1,5 - 2 Stunden. Beispiele: Iridium, Globalstar Durch die Abplattung der Erde sowie die Inhomogenität der Erdoberfläche und des Erdschwerefeldes weichen die Satellitenbahnen von der idealen Ellipsenform um einige Kilometer ab, bzw. ändern sich Bahnlage und Perigäum um einige Grad pro Tag. Daraus bestimmt die Satellitengeodäsie die genaue Erdform - das Geoid weicht vom fiktiven Erdellipsoid bis zu 100 m ab. Für diese Abweichungen (auf 6.357 - 6.378 km Erdradius nur 0,001 %) wurden die etwas unglücklichen Begriffe Kartoffel- bzw. Birnenform geprägt. Zusätzlich bewirkt die Erdatmosphäre eine ständige leichte Bremsung der Satelliten, sodass sich Bahnen unter etwa 1.000 km spiralförmig der Erde nähern. Die Lebensdauer hängt auch vom Verhältnis Oberfläche/Masse ab und reicht von einigen Wochen oder Jahren (LEOs) bis zu Jahrtausenden (MEOs). Weitere Bahnstörungen werden von der Gravitation des Mondes verursacht, vom Strahlungsdruck der Sonne und von Effekten in der Ionosphäre. Die Satellitenbahn muss deshalb ständig kontrolliert und gegebenenfalls nachgeregelt werden. Hierzu dient unter anderem die Kommunikation mit der Bodenstation.

Satellitenkommunikation und -steuerung

Kommunikation und Steuerung erfolgen durch Radiowellen mit Frequenzen zwischen etwa 100 MHz und einigen Gigahertz. Die Übermittlung der Signale und Informationen erfolgt durch Modulation bzw. Codierung der Funkwellen. Auch wenn die Radiofrequenzen durch Atom- oder Quarzuhren stabilisiert werden, ändern sie sich durch mehrere Einflüsse - vor allem:
- Dopplereffekt (wegen der Bewegung des Satelliten und der Erdrotation)
- Funkstörungen in der Atmosphäre (Wetterlage, Sonnenaktivität) und Magnetosphäre. Abhängig von der Flughöhe haben Signale für die Kommunikation zwischen Erdoberfläche und Satellit eine Laufzeit, die durch die Geschwindigkeit der elektromagnischen Wellen bestimmt wird. Wichtig ist eine niedrige Laufzeit insbesondere bei Echtzeitanwendungen, z.B. bei der Übertragung von Telefongesprächen. Bei geostationären Satelliten (GEO) beträgt die Verzögerung mehr als 300 ms, beim Typ MEO 150 ms und beim Typ LEO weniger als 50 ms.

Energieversorgung

- Batterien
- Solarenergie (Sonnensegel)
- Steuerraketen (Brennstoff)
- kleiner Atomreaktor.

Aufgaben der Erdsatelliten

Wissenschaftliche Aufgaben

Erdsatelliten, die wissenschaftlichen Aufgaben dienen, zählt man zum Allgemeinbegriff der Forschungssatelliten. Sie tragen ein oder mehrere präzise Geräte, die zu Messungen oder Beobachtungen von Erde bzw. Weltraum programmiert sind. Diese Rohdaten werden in (manchmal langwierigen) Analysen zu Nutzdaten aufbereitet, die dann der Forschung oder Anwendung zur Verfügung stehen. Die meisten Forschungssatelliten sind den Wissensgebieten der Geowissenschaften, Physik, Astronomie und Biologie zuzuordnen. Sie sind aber nicht immer von kommerziellen oder militärisch genutzten Erdsatelliten abzugrenzen.

Kommerzielle Aufgaben

Kommerziell genutzte Erdsatelliten werden hauptsächlich in den Bereichen
- Telekommunikation als Relaisstation
- Positionsbestimmung und Navigation
- Rundfunk und Fernsehen ("Fernsehsatellit")
- Fernerkundung, Landwirtschaft und Kartografie eingesetzt.

Militärische Aufgaben

Militärische Nutzung von Erdsatelliten liegt insbesondere in der Positionsbestimmung eigener oder gegnerischer/fremder Kräfte und in 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, und für die Aufklärung von militärischen Anlagen. Kategorie:Satellitentechnik

Erde

Die Erde (von indogermanisch er[t]) ist der dritte Planet des Sonnensystems. Sie ist ca. 4,55 Milliarden Jahre alt und ist der einzige bekannte belebte Ort. Das Planetenzeichen ist 18px oder 14px. Der lateinische Name ist Terra. Die Erde zählt zu der Gruppe der erdähnlichen (terrestrischen) Planeten.

Entstehung und Aufbau der Erde

Hauptartikel: Entstehung der Erde, Innerer Aufbau der Erde, Erdfigur und Plattentektonik Plattentektonik Die Erde ist der größte Gesteinsplanet im uns bekannten Sonnensystem. Alle anderen Planeten sind kleiner oder bestehen wie Jupiter hauptsächlich aus Gas in stark komprimierten Zuständen. Die Erde entstand vor etwa 4,6 Milliarden Jahren. Man geht heute allgemein davon aus, dass sie während der ersten 100 Millionen Jahre einem intensiven Bombardement von Meteoriten ausgesetzt war. Heute ist nur noch ein geringer Beschuss zu verzeichnen. Die meisten der Meteore werden von Objekten kleiner als 1 cm hervorgerufen. Im Gegensatz zum Mond sind auf der Erde die meisten Einschlagkrater durch geologische Prozesse wieder ausgelöscht worden. Durch die kinetische Energie der Impakte während des schweren Bombardements und durch die Wärmeproduktion des radioaktiven Zerfalls erhitzte sich die junge Erde, bis sie größtenteils aufgeschmolzen war. In der Folge kam es zu einer gravitativen Differenzierung des Erdkörpers in einen Erdkern und einen Erdmantel. Die schwersten Elemente, vor allem Eisen, sanken in die Richtung des Schwerpunkts des Planeten, während leichte Elemente, vor allem Sauerstoff, Silizium und Aluminium nach oben stiegen. Aus diesen Elementen bildeten sich hauptsächlich silikatische Minerale, aus denen auch die Gesteine der Erdkruste bestehen. Aufgrund ihres vorwiegenden Aufbaus aus Eisen und Silikaten hat die Erde wie alle terrestrischen Planeten eine recht hohe mittlere Dichte von 5,515 g/cm³. Die Erde hat, wie alle Planeten, durch die Eigengravitation ihrer großen Masse annähernd die Form einer Kugel. Durch die Fliehkräfte ihrer ziemlich schnellen Rotation ist sie an den Polen geringfügig abgeplattet. Der Äquatorumfang ist dadurch mit 40.075,004 km um 67,183 km bzw. um 0,17 % größer als der Polumfang mit 39.940,638 km. Der Poldurchmesser ist mit 12.713,500 km dementsprechend um 42,77 km bzw. um 0,34 % kleiner als der Äquatordurchmesser mit 12.756,270 km. Solch ein geometrisches Verhältnis ist das eines Ellipsoids. Der Meeresspiegel (das Geoid) weicht davon nochmals um ± 100 Meter ab. Die Unterschiede im Umfang tragen mit dazu bei, dass es keinen eindeutig höchsten Berg auf der Erde gibt. Nach der Höhe über dem Meeresspiegel ist es der Mt. Everest im Himalaya und nach dem Abstand des Gipfels vom Erdmittelpunkt der auf dem Äquatorwulst stehende Vulkanberg Chimborazo in den Anden. Von der jeweils eigenen Basis an gemessen ist der Mauna Kea auf der vom pazifischen Meeresboden aufragenden großen vulkanischen Hawaii-Insel am höchsten. Wie die meisten festen Planeten und fast alle größeren Monde, z. B. der Erdmond, weist auch die Erde eine deutliche Dichotomie ihrer Oberfläche auf, d. h. eine Zweiteilung in unterschiedlich ausgeprägte Halbkugeln. Die Oberfläche der Erde unterteilt sich in eine Landhemisphäre und eine Wasserhemisphäre. Die Wasserfläche hat in der gegenwärtigen geologischen Epoche einen Gesamtanteil von 70,7 %. Die von der Landfläche umfassten 29,3 % entfallen hauptsächlich auf sieben Kontinente; der Größe nach: Asien, Afrika, Nordamerika, Südamerika, Antarktika, Europa und Australien. Wobei Europa als große westliche Halbinsel Asiens im Rahmen der Plattentektonik wahrscheinlich nie eine selbstständige Einheit gewesen ist. Die kategorische Grenzziehung zwischen Australien als kleinstem Erdteil und Grönland als größter Insel wurde nur rein konventionell festgelegt. Die Fläche des Weltmeeres wird im Allgemeinen in drei Ozeane einschließlich der Nebenmeere unterteilt: In den Pazifik, den Atlantik und den Indik. Die tiefste Stelle, das Witjastief 1 im Marianengraben, liegt 11.034 m unter dem Meeresspiegel. Nach seismischen Messungen ist die Erde hauptsächlich aus drei Schalen aufgebaut: Aus dem Erdkern, dem Erdmantel und der Erdkruste. Diese Schalen sind durch seismische Diskontinuitätsflächen (Unstetigkeitsflächen) voneinander abgegrenzt. Die Erdkruste und der oberste Teil des oberen Mantels bilden zusammen die so genannte Lithosphäre. Sie ist zwischen 50 und 100 km dick und zergliedert sich in große und kleinere tektonische Einheiten, die Platten. Die größten Platten entsprechen in ihrer Anzahl und Ordnung in etwa jener der von ihnen getragenen Kontinente, mit Ausnahme der pazifischen Platte. All diese Schollen bewegen sich gemäß der Plattentektonik relativ zueinander auf den teils aufgeschmolzenen, zähflüssigen Gesteinen des oberen Mantels, der 100 bis 150 km mächtigen Asthenosphäre. Der innere Erdkern ist fest, der äußere geschmolzen und gut 4.000 °C heiß. Ein dreidimensionales Modell der Erde wird, wie alle verkleinerten Nachbildungen von Weltkörpern, Globus genannt.

Atmosphäre

Hauptartikel: Erdatmosphäre Die Erde besitzt eine etwa 640 km hohe Atmosphäre. Deren Masse beträgt 5,13 x 10¹⁸ kg und macht somit knapp ein Millionstel der Erdmasse aus. Der mittlere Luftdruck auf dem Niveau des Meeresspiegels ist 1.013 hPa groß; bei einer mittleren Luftdichte von 1,293 kg/m³. In den bodennahen Schichten besteht die Lufthülle im Wesentlichen aus 78 % Stickstoff, 21 % Sauerstoff und 1 % Edelgasen. Dazu kommt ein wechselnder Anteil an Wasserdampf (0 – 5 %), der das Wettergeschehen bestimmt. Die auf der Erde gemessenen Temperaturextreme betragen –89,6 °C (gemessen am 21. Juli 1983 in der Wostok-Station in der Antarktis auf 3.420 Metern Höhe, was einer Temperatur von –60 °C auf Meereshöhe entspräche) und +58 °C (gemessen am 13. September 1922 in Al 'Aziziyah in Libyen auf 111 Metern Höhe). Die mittlere Temperatur in Bodennähe beträgt 15 °C; die Schallgeschwindigkeit bei dieser Temperatur beträgt in der Luft am Meeresniveau etwa 340 m/s. Die Erdatmosphäre streut den kurzwelligen, blauen Spektralanteil des Sonnenlichts etwa fünfmal stärker als den langwelligen, roten und bedingt dadurch bei hohem Sonnenstand die Blaufärbung des Himmels. Dass die Oberfläche der Meere und Ozeane vom Weltall aus gesehen blau erscheinen, weswegen die Erde seit dem Beginn der Raumfahrt auch der Blaue Planet genannt wird, ist jedoch auf die stärkere Absorption roten Lichtes im Wasser selbst zurückzuführen. Die Spiegelung des blauen Himmels an der Wasseroberfläche ist dabei nur von nebensächlicher Bedeutung.

Globaler Energiehaushalt

Der Energiehaushalt der Erde wird im Wesentlichen durch die Einstrahlung der Sonne und die Ausstrahlung der Erdoberfläche bzw. Atmosphäre bestimmt, also durch den Strahlungshaushalt der Erde. Der sonstige vorwiegend durch radioaktive Zerfälle erzeugte Energiebeitrag beträgt nur etwa 0,1 %. Die Albedo der Erde beträgt im Mittel 0,367, wobei ein wesentlicher Anteil auf die Wolken der Erdatmosphäre zurückzuführen ist. Dies führt zu einer globalen effektiven Temperatur von 246 K (-27 °C). Die Durchschnittstemperatur am Boden liegt jedoch durch einen starken atmosphärischen Treibhauseffekt bzw. Gegenstrahlung bei etwa 288 K (15 °C), wobei die Treibhausgase Wasser und Kohlendioxid den Hauptbeitrag liefern.

Herkunft des irdischen Wassers

Hauptartikel: Herkunft des irdischen Wassers Die Herkunft des Wassers auf der Erde, insbesondere die Frage, warum auf der Erde deutlich mehr Wasser vorkommt als auf den anderen erdähnlichen Planeten, ist bis heute nicht befriedigend geklärt. Ein Teil des Wassers dürfte durch das Ausgasen der Magma entstanden sein, also letztlich aus dem Erdinneren stammen. Ob dadurch aber die Menge an Wasser erklärt werden kann, ist fragwürdig. Weitere große Anteile könnten aber auch durch Einschläge von Kometen, transneptunischen Objekten oder wasserreichen Asteroiden (Protoplaneten) aus den äußeren Bereichen des Asteroidengürtels auf die Erde gekommen sein. Messungen des Isotopenverhältnisses von Deuterium zu Protium (D/H-Verhältnis) deuten dabei eher auf Asteroiden hin, da in Wassereinschlüssen in kohligen Chondriten ähnliche Verhältnisse gefunden wurden wie in ozeanischem Wasser, wohingegen bisherige Messungen dieses Isotopen-Verhältnisses an Kometen und transneptunischen Objekten nur schlecht mit irdischem Wasser übereinstimmten.

Himmelsmechanik

Umlaufbahn

Der mittlere Abstand des Zentrums der Erde vom Zentrum der Sonne ist die große Bahnhalbachse und beträgt etwa 149.597.870 km. Ursprünglich wurde dieser Abstand der Definition der Astronomische Einheit (AE) zugrunde gelegt, die als astronomische Längeneinheit hauptsächlich für Entfernungsangaben innerhalb des Sonnensystems verwendet wird. Der sonnennächster Punkt der Erde, das Perihel, liegt bei 0,983 AE AE und sein sonnenfernster Punkt, das Aphel, bei 1,017 AE. Sie läuft also auf einer elliptischen Umlaufbahn mit einer Exzentrizität von 0,0167 um die Sonne. Für einen Umlauf um die Sonne benötigt sie 365 d 6 h 9 min 9,54 s, diese Zeitspanne wird auch als Siderischen Jahres bezeichnet. Die Bahnebene der Erde wird als Ekliptik bezeichnet.

Mond

Hauptartikel: Mond Die Erde wird von einem Mond umkreist. Dieser ist im Vergleich zur Erde deutlich größer als es bei den anderen Planeten mit Ausnahme des Pluto/Charon-Systems der Fall ist. Der große Mond ist verantwortlich für die Stabilität der Schiefe der Ekliptik der Erde und damit auch für die guten Bedingungen zum Entstehen von Leben auf der Erde.

Rotation und Gezeiten

Die Erde rotiert einmal in 23 h 56 min 4,09 s um ihre eigene Achse. Analog zum siderischen Jahr wird diese Zeitspanne als ein Siderischer Tag bezeichnet. Aufgrund der Bahnbewegung der Erde entlang ihrer Umlaufbahn und der daraus resultierenden leicht unterschiedlichen Position der Sonne an nacheinander folgenden Tagen ist ein Sonnentag, der als die Zeitspanne zwischen zwei Sonnenhöchstständen (Mittag) definiert ist, etwas größer als ein Siderischer Tag und wird nach Definition in 24 Stunden eingeteilt. Aufgrund der Neigung der Rotationsachse der Erde von 23,44° gegen die Ekliptik werden die Nord- und die Südhalbkugel der Erde an verschiedenen Punkten ihrer Umlaufbahn um die Sonne unterschiedlich beleuchtet, was zu den das Klima der Erde prägenden Jahreszeiten führt. Jahreszeiten Der Mond verursacht auf der Erde Gezeiten. Ebbe und Flut in den Meeren und im Erdmantel bremsen die Erdrotation und verlängern dadurch gegenwärtig die Tage um etwa 20 Mikrosekunden pro Jahr. Die Gezeiten wirken sich auch auf die Landmassen aus, die sich um etwa einen halben Meter heben und senken.
Die Rotationsenergie der Erde wird dabei in Wärme umgewandelt. Der Drehimpuls wird auf den Mond übertragen, dessen Bahn sich dadurch um etwa 4 Zentimeter pro Jahr von der Erde entfernt. Dieser schon lange vermutete Effekt ist seit etwa 1995 durch Laser-Distanzmessungen abgesichert. Die zunehmende Tageslänge kann geologisch anhand von Wachstumsringen in fossilen Korallen nachgewiesen werden. Man findet in diesen Sedimenten eine Spur für jeden Tag, und eine jährliche Regelmäßigkeit, aus der sich die Anzahl der Tage im damaligen Jahr bestimmen lässt. In der Vergangenheit zeigt sich die Zunahme der Tageslänge anhand überlieferter Sonnenfinsternisse, die bei gleich bleibender Tageslänge an einem anderen Ort auf der Erde sichtbar gewesen wären. Extrapoliert man diese Abbremsung in die Zukunft, wird auch die Erde einmal dem Mond immer die gleiche Seite zuwenden, wobei ein Tag auf der Erde dann 47 Mal so lang wäre wie heute. Damit unterliegt die Erde dem gleichen Effekt, der in der Vergangenheit schon zur gebundenen Rotation des Mondes geführt hat. Zu dem Zeitpunkt, an dem diese Korotation eintreten wird, wird das Wechselspiel der Gezeiten beendet sein. Die Flutberge verbleiben dann immer an einem Ort auf der Verbindungslinie Erde-Mond und es wird zu einer dauerhaften Verformung des Erdkörpers kommen, ähnlich dem des Mondes. Diese Überlegungen kann man allerdings als hypothetisch betrachten, da zum einen die Stabilität der Erdrotation nicht gewährleistet ist. Zum anderen wird sich durch den Übergang der Sonne zu einem weißen Zwerg auch das gesamte Sonnensystem verändert haben.

Leben und Klima

weißen Zwerg Die Erde ist bisher der einzige Planet, auf dem Leben bzw. eine Biosphäre nachweisbar ist. Nach dem gegenwärtigen Stand der Forschung begann das Leben auf der Erde möglicherweise innerhalb eines relativ kurzen Zeitraums, gleich nach dem Ausklingen eines schweren Bombardements großer Asteroiden, dem die Erde nach ihrer Entstehung vor ca. 4,6 Milliarden Jahren bis etwa vor 3,9 Milliarden Jahren als letzte Phase der Bildung des Planetensystems ausgesetzt war. Nach dieser Zeit hat sich eine stabile Erdkruste ausgebildet und soweit abgekühlt, dass sich Wasser auf ihr sammeln konnte. Die ältesten direkten, allerdings umstrittenen Hinweise auf Leben, die als versteinerte Cyanobakterien gedeutet werden, sind 3,5 Milliarden Jahre alt und wurden in Gesteinen der Warrawoona-Gruppe im Nordwesten Australiens gefunden. In 3,85 Milliarden Jahre altem Sedimentgestein aus der Isua-Region im Südwesten Grönlands wurden in den Verhältnissen von Kohlenstoffisotopen Anomalien entdeckt, die auf biologischen Stoffwechsel hindeuten könnten; bei dem Gestein kann es sich aber auch statt um Sedimente lediglich um ein stark verändertes Ergussgestein ohne derartige Bedeutung handeln. Die ältesten und eindeutigen Lebensspuren auf der Erde sind 1,9 Milliarden Jahre alte fossile Bakterien aus der Gunflint-Formation in Ontario. Die chemische wie die biologische Evolution sind untrennbar mit der Klimageschichte verknüpft. Das Leben wird in seiner Entwicklung von den herrschenden Bedingungen geprägt und hat seinerseits Einfluss auf die Entwicklung und das Erscheinungsbild der Erde. Durch den Stoffwechsel des pflanzlichen Lebens bzw. durch die Photosynthese wurde die Erdatmosphäre mit molekularem Sauerstoff angereichert und bekam ihren oxidierenden Charakter. Zudem wurde die Albedo und damit die Energiebilanz durch die Pflanzendecke merklich verändert.

Klimazonen

Die Erde wird anhand unterschiedlich intensiver Sonneneinstrahlung in Klimazonen eingeteilt, die sich vom Nordpol zum Äquator erstrecken – und auf der Südhalbkugel spiegelbildlich verlaufen. Die jahreszeitlichen Temperaturschwankungen sind umso stärker, je weiter die Klimazone vom Äquator und vom nächsten Ozean entfernt liegt.

Polarzone

Unter den Polargebieten versteht man zum einen die Region innerhalb des nördlichen Polarkreises, die Arktis, sowie den Kontinent der Antarktis auf der Südhalbkugel der Erde. Besonderes Kennzeichen der Polarregionen sind neben dem kalten Klima mit viel Schnee und Eis der bis zu einem halben Jahr dauernde Polartag mit der Mitternachtssonne bzw. die Polarnacht, aber auch die Polarlichter.

Gemäßigte Zone

Die gemäßigte Klimazone erstreckt sich vom Polarkreis bis zum vierzigsten Breitengrad und wird in eine kalt-, kühl- und warmgemäßigte Zone eingeteilt. Diese Zone weist einen großen Unterschied zwischen den Jahreszeiten auf, der in Richtung der Erdmitte jedoch etwas abnimmt. Ein weiteres Merkmal sind die Unterschiede zwischen Tag und Nacht, die je nach Jahreszeit stark variieren. Diese Unterschiede nehmen, je näher man dem Pol kommt, immer mehr zu. Die Vegetation wird durch Nadel-, Misch- und Laubwälder geprägt, wobei die Nadelwälder in Richtung Äquator immer weniger werden.

Subtropen

Die Subtropen liegen in der geographischen Breite zwischen den Tropen in Äquatorrichtung und den gemäßigten Zonen in Richtung der Pole, ungefähr zwischen 25°-40° nördlicher und südlicher Breite. Diese Gebiete haben typischerweise tropische Sommer und nicht-tropische Winter. Man kann sie unterteilen in trockene, winterfeuchte, sommerfeuchte und immerfeuchte Subtropen. Eine weit verbreitete Definition definiert das Klima dort als subtropisch, wo die Mitteltemperatur im Jahr über 20 Grad Celsius liegt, die Mitteltemperatur des kältesten Monats jedoch unter der Marke von 20 Grad bleibt. Die Unterschiede zwischen Tag und Nacht fallen relativ gering aus. Die Vegetation reicht von der Artenvielfalt, wie sie z.B. im Mittelmeer auftritt, über die Vegetation der trockenen Savanne bis hin zur kargen oder auch völlig fehlenden Vegetation in Wüsten wie der Sahara.

Tropen

Die Tropen befinden sich zwischen dem nördlichen und südlichen Wendekreis. Die Tropen können in die wechselfeuchten und immerfeuchten Tropen unterschieden werden. In den Tropen sind Tag und Nacht immer gleichlang (jeweils 12 Stunden). Jahreszeiten gibt es als Solches nur in den wechselfeuchten Tropen und lassen sich nur in eine Trocken- und Regenzeit unterscheiden. Typisch für die wechselfeuchten Tropen sind die Feuchtsavannen, die sich nördlich und südlich der großen Regenwälder befinden. Sie zeichnen sich durch ihre weiten Grasländer aus. Beispiele sind die afrikanische Savanne und der Bantanal in Südbrasilien und Paraguay. Für die immerfeuchten Tropen, die sich rund um den Äquator befinden, sind die großen, sehr artenreichen Regenwälder, wie z.B. der Amazonas typisch.

Jahreszeiten

Die Jahreszeiten werden in erster Linie von der Einstrahlung der Sonne verursacht und sind in der gemäßigten Zone am stärksten ausgeprägt. Die Unterschiede entstehen durch die Neigung der Erde. Dies hat zur Folge, dass die Sonne zwischen dem nördlichen und südlichen Wendekreis hin- und herwandert (daher auch der Name). Dadurch entstehen auch neben den unterschiedlichen Einstrahlungen auch die Unterschiede zwischen Tag und Nacht. Die Wanderung erfolgt im Jahresrhythmus wie folgt:
- 21. Dezember (Wintersonnenwende): Die Sonne befindet sich auf dem südlichen Wendekreis bzw. auf dem Kreis des Steinbocks. Auf der Nordhalbkugel ist nun der kürzeste und auf der Südhalbkugel der längste Tag des Jahres. Durch die nun folgende geringe Einstrahlung der Sonne auf die Nordhalbkugel beginnt nun der Winter. Am Nordpol beginnt die Polarnacht und am Südpol der Polartag.
- 19. bis 21. März: Tagundnachtgleiche auf nördlicher und südlicher Halbkugel: Frühlingsbeginn im Norden und Herbstbeginn im Süden.
- 21. Juni (Sommersonnenwende): Längster Tag im Norden und kürzester Tag im Süden. Am Nordpol beginnt der Polartag und am Südpol die Polarnacht. Auf der Nordhalbkugel beginnt nun der astronomische Sommer und auf der Südhalbkugel der astronomische Winter. Die Sonne befindet sich am nördlichen Wendekreis (Kreis des Krebses).
- 22. oder 23. September: Tagundnachtgleiche: Im Norden beginnt der Herbst, im Süden der Frühling. Die Sonne ist auf Höhe des Äquators. Zwischen den beiden Wendekreisen, wo sich die Tropen befinden gibt es kaum Unterschiede zwischen den Jahreszeiten, da die Sonne dort immer im Zenit steht.

Einfluss des Menschen

Die ersten Menschen lebten als Jäger und Sammler. Mit der Neolithischen Revolution begannen im Vorderen Orient (11.), in China (8.) und im mexikanischen Tiefland (6. Jahrtausend vor Christus) Ackerbau und Viehzucht. Die Kulturpflanzen verdrängten die natürliche Pflanzenwelt. Im Zuge der Industrialisierung wurden weiträumige Landflächen in Industrie- und Verkehrsfläche umgewandelt. Die Wechselwirkungen zwischen Lebewesen und Klima haben heute durch den zunehmenden Einfluss des Menschen eine neue Quantität erreicht. Während im Jahr 1920 circa 1,8 Milliarden Menschen die Erde bevölkerten, wuchs die Weltbevölkerung bis zum Jahr 2000 auf 6,1 Milliarden an. In den Entwicklungsländern ist für die absehbare Zukunft weiterhin ein starkes Bevölkerungswachstum zu erwarten, während in vielen hoch entwickelten Ländern die Bevölkerung stagniert oder nur sehr langsam zunimmt, deren industrieller Einfluss auf die Natur aber weiterhin wächst. Siehe auch: Klimazonen

Siehe auch

- Liste aller Länder und Staaten der Erde
- Biosphäre 2
- Magnetismus
- Jahreszeiten
- Satellit
- Geowissenschaften
- Envisat (ESA-Umweltsatellit)
- Merkurtransit, Venustransit
- Die Erde in Daten und Zahlen
- Nasa World Wind (Computerprogramm)
- Google Earth (Computerprogramm)

Literatur

- David Oldroyd: Die Biographie der Erde. Zweitausendeins 1998. ISBN 3-86150-285-2
- J. D. Macdougall: Eine kurze Geschichte der Erde. Econ Taschenbuchverlag 2000. ISBN 3-612-26673-X
- Cesare Emilliani: Planet Earth. Cosmology, Geology, and the Evolution of Live and Environment. Cambridge University Press 1992.

Weblinks

- [http://www.uni-muenster.de/MineralogieMuseum/vulkane/Vulkan-3.htm Bau der Erde und Vulkanismus]
- [http://www.raumfahrer.net/planeterde Raumfahrer.net Sonderseite: Planet Erde]
- [http://www.kowoma.de/gps/geo/mapdatum.htm Ellipsoide, Geoide und topografische Oberflächen]
- [http://home.arcor.de/m.panitzki/html/navigation/index_navigation.htm Ellipsoide, Geoide und topografische Oberflächen II]
- Real Video (Aus der Fernsehsendung Alpha Centauri):
- [http://www.br-online.de/cgi-bin/ravi?v=alpha/centauri/v/&g2=1&f=050202.rm Wie schnell entstand die Erde?]
- [http://www.br-online.de/cgi-bin/ravi?v=alpha/centauri/v/&f=020414.rm Warum ist die Erde warm?]
- [http://www.br-online.de/cgi-bin/ravi?v=alpha/centauri/v/&f=010204.rm&g2=1 Wie alt ist die Erde?] Kategorie:Erde ja:地球 ko:지구 ms:Bumi simple:Earth th:โลก zh-min-nan:Tē-kiû

Äquator

Der Äquator (lat. "Gleichmacher") ist derjenige Großkreis einer Kugel oder eines Planeten, der von beiden Polen gleich weit entfernt ist. Es ist der einzige Breitenkreis, der gleichzeitig ein Großkreis ist, also die kürzeste Verbindung zwischen allen seiner Punkte darstellt. Ihm ist die geografische Breite 0° zugeordnet. Der Äquator der Erde, Durchmesser 12756 km, durchquert Afrika, die Malediven und den Indischen Ozean, Indonesien, das zentralpazifische Mikronesien sowie Südamerika. Er trennt dabei die Nord- von der Südhalbkugel. Der Mittelpunkt des Äquatorkreises fällt mit dem der Kugel zusammen. Wegen der leichten periodischen Bewegungen der Erdachse kann der momentane Äquator an einem Ort bis zu ca. 10 Meter vom mittleren Äquator entfernt sein. Die Länge des Äquators beträgt 40076,6 km. Der Äquator durchquert elf Staaten auf Landgebiet:
- Ecuador (hat seinen Namen auch vom Äquator)
- Kolumbien
- Brasilien
- São Tomé und Príncipe
- Gabun
- Republik Kongo
- Demokratische Republik Kongo
- Uganda
- Kenia
- Somalia
- Indonesien Daneben durchquert er noch einige Inselgruppen jeweils zwischen den Inseln, läuft aber nicht über deren Landfläche. Dazu gehören die Malediven und mehrere Inselgruppen des Pazifiks. Vier Hauptstädte liegen fast genau auf dem Äquator:
- Quito (20 km südlich des Äquators)
- Libreville (40 km nördlich des Äquators)
- São Tomé (35 km nördlich des Äquators)
- Kampala (35 km nördlich des Äquators) Im Koordinatensystem der Erde (analog auch auf Mond- oder Himmels-Globen) zählt die geografische Breite vom Äquator nach Norden positiv, nach Süden negativ. Im englischen Sprachraum wird stattdessen auch N oder S angefügt - z.B. 52°N für Berlin, 52°S für die Falklandinseln. Deutschland ist vom Äquator 47,4 - 54,9° (etwa 5300 bis 6100 km) entfernt. Entlang des Erdäquators und der Meridiane entspricht eine Bogenminute etwa einer Seemeile, abgekürzt sm (engl. nautical mile, NM). Ihr Wert von 1852 Meter ergibt sich aus dem mittleren Erdradius (6370 km). Auch die ursprüngliche Definition des Meter war an der Länge des Erdäquators bzw. der Meridiane (sollte 40.000.000 Meter entsprechen) ausgerichtet. Neben dem hier beschriebenen geographischen Äquator gibt es auch den durch die Magnetpole bestimmten magnetischen Äquator. Aquator ja:赤道 ms:Garisan Khatulistiwa th:เส้นศูนย์สูตร zh-min-nan:Chhiah-tō

Erdoberfläche

Die Erdoberfläche ist die Grenzschicht zwischen der festen Erdkruste oder den Gewässern auf der einen und der Atmosphäre auf der anderen Seite. Die Erdoberfläche gliedert sich in Festland, Inseln und Meer. Die Geodäsie beschäftigt sich mit der Beschreibung der Form der Erdoberfläche. Die Oberfläche der Erde misst 510 Millionen km². Der Anteil der Landfläche beträgt etwa 144,5 Mio. km² (28%), das Wasser bedeckt ca. 365,5 Mio. km² (72%). Das Land verteilt sich auf 5 Kontinente (mit der Antarktis 6 Kontinente) sowie Polargebiete und Meeresinseln:
- Europa (ohne Island, Nowaja Semlja und atlantische Inseln): 9.700.000 km² mit rund 31.460 km Küsten
- Asien (ohne Polarinseln): 44.142.000 km² mit 57.000 km Küsten
- Afrika (ohne Madagaskar): 29.200.000 km² mit 26.000 km Küsten
- Amerika (ohne Polargebiete): 38.334.000 km² mit 64.500 km Küsten
- Australien (mit Tasmanien): 7.700.000 km² mit 7.500 km Küsten
(Alle Angaben sind grobe Zahlen.) Die mittlere Höhe des trockenen Teils der Erdoberfläche berechnet man auf ungefähr 700 m (Europa 300 m, Asien 880 m, Amerika 610 m, Afrika 660 m, Ozeanien und Australien 300 m). Ihren höchsten Punkt erreicht die Erdoberfläche mit dem Mount Everest bei etwa 8.844 Metern, den tiefsten frei zugänglichen Punkt der Erdoberfläche bildet das Tote Meer, dessen Wasseroberfläche - und Uferbereich - sich ca. 400 Meter unter Normalnull befindet. Die Wasserfläche verteilt sich auf
- den Pazifischen Ozean mit 47%, mittlere Tiefe etwa 3.870 m
- den Atlantischen Ozean mit 24%, mittlere Tiefe etwa 3.380 m
- den Indischen Ozean mit 20%, mittlere Tiefe etwa 3.600 m
- den Arktischer Ozean 4%
- den Südlichen Ozean mit 5% Insgesamt beträgt die mittlere Tiefe der Meere etwa 3.500 m. Siehe auch: Geodäsie, Geowissenschaften, Kontinent, Naturkatastrophe Kategorie:Erde Kategorie:Geographie Kategorie:Geomorphologie

Wettersatellit

Ein Wettersatellit ist ein Erdbeobachtungssatellit, welcher der Beobachtung meteorologischer Vorgänge auf der Erde dient. Insbesondere in Gebieten, in denen keine Beobachtung vor Ort möglich bzw. sehr teuer ist (z.B. Ozeane), sind Daten von Wettersatellien unverzichtbar. Mit der Auswertung und Nutzung von Wettersatelliten befasst sich ein Teilgebiet der Meteorologie, die Satellitenmeteorologie.

geostationäre Wettersatelliten

Satellitenmeteorologie Geostationäre Satelliten fliegen auf einer Höhe von 35.800 km über dem Äquator. Da sie sich mit derselben Winkelgeschwindigkeit um die Erde drehen, wie die Erde um sich selbst dreht, bleiben sie - von der Erde aus gesehen - an einem festen Punkt über der Erde stehen. Geostationäre Satelliten haben den Vorteil einer hohen zeitlichen Auflösung, man erhält ca. alle 5 bis 30 Minuten ein neues Bild und kann somit die zeitliche Entwicklung von Wettersystemen gut beurteilen. Ein großer Vorteil liegt auch darin, dass bei jeder Aufnahme derselbe Bildausschnitt erfasst wird und somit auch Satellitenfilme, sog. Loops erstellt werden können. Sämtliche auch aus den Medien bekannte (Wetter-) Satellitenfilme stammen von geostationären Satelliten. Die räumliche Auflösung liegt im Kilometerbereich (ca. 1 bis 5 km im Subsatellitenpunkt). Zu den Polen und Bildrändern hin wird die Auflösung jedoch immer schlechter. Da ein geostationärer Satellit nur ca. 2/5 der Erdoberläche abdeckt, ist ein internationaler Verbund von Satelliten notwendig. Zur Zeit (Mitte 2004) sind dies:
- zwei METEOSAT-Satelliten von EUMETSAT (METEOSAT-8 bei 3° westlicher Länge und METEOSAT-5 bei 63° östlicher Länge)
- drei GOES-Satelliten von NOAA (bei 75° und 135° westlicher Länge, sowie bei 155° östlicher Länge)

polarumlaufene Wettersatelliten

Polarumlaufende Wettersatelliten fliegen auf einer polaren, sonnensynchronen Bahn in ca. 800 km Höhe (siehe auch Low-Earth-Orbit-Satellit). Ein Umlauf dauert etwa 100 Minuten. Somit wird die Erdscheibe in 12 Stunden einmal komplett abgetastet. Dem Nachteil der geringen Bildwiederholdfrequenz steht der Vorteil der guten räumlichen Auslösung (100 m bis 1000 m, auch im Bereich der Erdpole) gegenüber. Zusammen mit den geostationären Satelliten kann die Erde damit lückenlos beobachtet werden. Polarumlaufende Wettersatelliten werden von den USA (NOAA), China und Russland betrieben. Zukünftig wird sich auch Europa (EUMETSAT) mit den METOP-Satelliten an diesem System beteiligen.

Nutzen von Wettersatelliten

- Analyse der aktuellen Wetterlage (synoptische Meteorologie)
- Hilfsmittel für die Wettervorhersage: Verwendung als Input in Wettervorhersagemodelle (Assimilation)
- Verfikation des vorhergesagten Wetters
- Ermittlung von vertikalen Gradienten verschiedener Größen, beispielsweise der Temperatur, vor allem über Ozeanen und anderen Arealen ohne bzw. mit wenig Bodenmessungen
- Atmosphärenforschung (Meteorologie, Klimatologie, Aerologie)

Nutzlast

Wettersatelliten tragen als Nutzlast bildaufnehmende Sensoren (Radiometer). Sie messen die Strahlung in verschiedenen Spektralbändern (oder "Kanälen"), hauptsächlich im sichtbaren und infraroten Bereich. Der Infrarotbereich hat den Vorteil, dass auch nachts Bilder aufgenommen werden können. Weiterhin sind Einrichtungen zur Kommunikation an Bord, z.B. zum Empfang von Wettermeldungen von automatischen Wetterstationen und zur Austrahlung der aufgenommenen Satellitenbilder. Kategorie:künstlicher Satellit Kategorie:Meteorologische Messgeräte ja:気象衛星

AsiaSat 3

Der Kommunikationssatellit AsiaSat 3 führte - ursprünglich nicht beabsichtigt - die erste kommerzielle Mission zum Erdmond durch. Am 24. Dezember 1997 startete der Kom-Satellit "AsiaSat 3" für eine US-amerikanische Firma auf einer russischen Proton-Trägerrakete. Allerdings verfehlte der Satellit die vorgesehene geostationäre Umlaufbahn. Die Betreiberfirma ließ den Satelliten als Verlust bei der Versicherung abschreiben. Später erwarb der Hersteller "Hughes Global Systems" (HGS) die Rechte an dem nicht nutzbaren Satelliten. Er ließ das Triebwerk des Satelliten zünden und so flog der Satellit am 13. Mai 1998 und am 7. Juni 1998 zweimal eng am Mond vorbei. Durch dieses Swing-by-Manöver konnte der Satellit beim Rückflug zur Erde am 19. Juni 1998 doch die vorgesehene geostationäre Umlaufbahn erreichen. Der Betreiber nannte den Satelliten in "HGS-1" um. Selbstverständlich war diese erste kommerzielle Mondmission mit zwei Vorbeiflügen ohne jeglichen wissenschaftlichen Wert. Dafür war der Satellit auch nicht ausgerüstet.
Siehe auch: Liste der unbemannten Raumfahrtmissionen Kategorie:Mondsonde Kategorie:Kommunikationssatellit

Eutelsat

Eutelsat ist die Abkürzung für European Telecommunications Satellite Organization. Eutelsat wurde 1982 als übernationale Organisation durch eine Regierungsvereinbarung zwischen 26 europäischen Staaten als Vermarkter der ESA Kommunikationssatelliten gegründet. (Vorläufer Interim Eutelsat). Mittlerweile beauftragt und betreibt Eutelsat eigene Satelliten. Der Eutelsat Firmensitz befindet sich in Paris. Über die insgesamt 23 Eutelsat-Satelliten werden in Europa, Afrika, Asien sowie Nord- und Südamerika rund 120 Millionen Menschen mit TV- und Rundfunkprogrammen versorgt.

Orbitalposition

Für Ende 2006 ist die Inbetriebnahme zweier neuer Satelliten geplant: Hot Bird 7A, welcher Hot Bird 1 ersetzen wird, und Hot Bird 8. Nach Inbetriebnahme der neuen Satelliten soll Hot Bird 4 auf 7° West verschoben werden. (Quelle: http://www.eutelsat.com/deutsch/press/2005/Nilesat.pdf)

Empfang in Europa

Für den Direktempfang in Zentraleuropa ist vor allem die Hotbird-Position 13° Ost von Bedeutung. Hier werden Programme fast aller europäischer Nationen übertragen. Es ist möglich, mit schielenden LNCs und einer festmontierten Satellitenantenne, sowohl Astra auf 19,2° Ost als auch Eutelsat Hotbird auf 13° Ost zu empfangen.

Siehe auch

- Liste der Satelliten für Fernsehrundfunk
- Liste der Fernsehsender
- Liste der Hörfunkprogramme
- Liste asiatischer TV-Programme in Europa

Weblinks

- http://www.eutelsat.org
- [http://www.lyngsat.com/hotbird.shtml Senderliste Hotbird 13° Ost] Kategorie:Kommunikationssatellit Kategorie:Satellitenfernsehen

Intelsat

Intelsat ist eine Firma, die Übertragungskapazität für nationale und internationale Kommunikation, wie Sprach-, Datenübertragung, Internetanbindung und Fernsehübertragung mittels geostationärer Kommunikationssatelliten gegen Entgelt bereitstellt. Seit dem Start des bahnbrechenden Intelsat I wurden diese Satelliten ständig weiter entwickelt und in der Übertragungskapazität gesteigert. Intelsat Satelliten senden in den C-Band- und Ku-Band-Frequenzen. Intelsat I war der erste kommerzielle Nachrichtensatellit auf einer geostationären Umlaufbahn. Er wurde am 6. April 1965 auf der Spitze einer Delta-D-Rakete in den Weltraum gebracht. Delta-D Der Satellit wurde von der New York Times mangels eines griffigen Namens Early Bird (Frühaufsteher) getauft. Er wurde von der US-Nachrichtengesellschaft Comsat erworben und Jahre später an die weltweit tätige Nachrichtensatellitenorganisation Intelsat weiter veräußert. Early Bird übertrug von seiner Position 35.800 km über dem Äquator am 28° westlichen Längengrad am 2. Mai 1965 die Fernseh-Unterhaltungssendung "Premiere im Weltraum" auf beide Seiten des Atlantiks. Early Bird konnte 240 Telefongespräche oder eine Fernsehsendung übertragen. Ohne Antrieb wog er nur 38 Kilogramm. Die Sendeleistung betrug 40 Watt und die Lebensdauer 1,5 Jahre. Er hatte einen Durchmesser von 72 Zentimetern und war 59 Zentimeter lang. Die Betreiberorganisation wurde am 20. August 1964 als "International Telecommunications Satellite Consortium" von 11 teilnehmenden Ländern gegründet. 1973 mit 80 teilnehmenden Staaten wurde der Name auf "International Telecommunications Satellite Organization" geändert. Am 18. Juli 2001 wurde Intelsat nach 37 Jahren als zwischenstaatliche Organisation privatisiert. Im August 2004 wurde das Unternehmen für 3,1 Milliarden US-Dollar an vier Private Equity-Firmen verkauft. Eine Fusion mit PanAmSat wurde eingeleitet. Intelsat hat seinen Firmensitz auf Bermuda, der Großteil der Mitarbeiter ist jedoch in Washington DC stationiert. 2004 kaufte Intelsat eine Reihe von Satelliten für den amerikanischen Markt (Telstar 5, 6, 7, 8 und 13) von der Firma Loral Skynet. Diese wurden unter dem Namen "Intelsat Americas" in die Flotte eingereiht. Seit dem Start von Intelsat-1 wurde die Leistung der einzelnen Generationen der Intelsat Satelliten stets weiter gesteigert. Einen Überblick der Leistungsentwicklung bietet die folgende Liste:
Laut Medienberichten von 2005 gibt Intelsat für den Start eines Satelliten und seinen Betrieb im ersten Jahr etwa 200 Millionen US-Dollar aus, hinzu kommen Versicherungskosten.

Siehe auch

- Liste der Satelliten für Fernsehrundfunk

Weblinks

- [http://www.intelsat.com/ Offizielle Intelsat-Website] Kategorie:Kommunikationssatellit Kategorie:Telekommunikationsunternehmen

Thuraya

Thuraya ist ein Satellitenkommunikationsnetz, welches allerdings nur auf eine begrenzte Fläche beschränkt ist, da es mit nur zwei Satelliten arbeitet. Ein dritter ist fertig gebaut und wird voraussichtlich im ersten Quartal 2006 in Betrieb genommen. Empfang hat man in folgenden Gebieten:
- Europa
- Nord- und Zentralafrika
- Naher Osten
- Zentralasien
- Indien Zur Zeit ist auch ein Testbetrieb in folgenden Gebieten möglich: Myanmar, Malaysia, Sumatra, Thailand, Singapur, Laos, Vietnam und Südkorea. Wenn der dritte Satellit in Betrieb geht wird das Versorgungsgebiet auch noch Südostasien abdecken (Indonesien und Philippinen) und bis nach Japan reichen. Der Vorteil der Thuraya-Satellitenhandys liegt darin, dass sie gleichzeitig auch im normalen GSM-Netz (900 MHz) funktionieren. Zusätzlich verfügen Thuraya-Handys über einen GPS-Empfänger, mit dem die Position genau bestimmt werden kann. Die Thuraya-Satelliten sind auf einer geostationären Bahn über dem Äquator positioniert, also 36.000 km über NN. Die Satelliten wurden von Boeing (Hughes) hergestellt und zählen mit einem Startgewicht von mehr als 5,1 Tonnen zu den schwersten Kommunikationssatelliten weltweit. Gestartet wurden sie mit Zenit-3SL (Sea Launch)-Raketen. Die Antenne hat einen Durchmesser von 12 Metern. Durch die Größe der Antenne und eine starke Sendeleistung sowie eine hohe Empfangsempfindlichkeit können die Handys relativ klein sein. Eine Richtantenne wie im Inmarsat-Netz ist nicht nötig. Die Antenne muss lediglich in Richtung des Satelliten ausgerichtet werden. Betrieben wird das 2001 gestartete Thuraya-Netz von der Thuraya AG mit Sitz in Sharjah (Vereinigte Arabische Emirate). Dort steht auch die Bodenstation. Bei Gesprächen von Thuraya-Satelliten-Telefon zu Thuraya-Satelliten-Telefon geht die Verbindung direkt über den Satelliten und "berührt" unterwegs nicht den Boden. Lediglich bei Gesprächen aus dem Festnetz zum Thuraya-Satelliten-Telefon oder vom Thuraya-Satelliten-Telefon ins Festnetz gehen die Gespräche über die Bodenstation in Sharjah. Die Vorwahl für Gespräche in das Thuraya Netz lautet: +88216 Folgende Dienste sind im Thuraya-Netz möglich:
- Sprachkommunikation
- Short Message Service (SMS)
- Datenverbindung 9600 bit/s
- Fax
- Versenden der aktuellen GPS-Position via SMS Da Thuraya auf der Luftschnittstelle zum Satelliten ein von GSM abgeleitetes Protokoll verwendet, erinnert das "Fahrgefühl" der Satellitentelefonie sehr an normale GSM-Nutzung, nur mit etwas mehr Delay. In nächster Zeit wird - wie auch in GSM-Netzen - GPRS über Satellit verfügbar sein. Eine Besonderheit von Thuraya ist, dass der Ausleuchtungsbereich der geostationären Satelliten in mehrere Spot-Beams unterteilt ist. Die Zuordnung zum korrekten Spot-Beam erfolgt auf der Basis das GPS-Position des Telefons. Auf einem sendeleistungsstarken "Sat-Alert"-Kanal wird das Telefon bei einem eingehenden Anruf zuerst alarmiert, der Benutzer bewegt sich dann in eine Zone mit klarer Sicht zum Satelliten (in Europa meistens ca. Südosten). Nun bucht sich das Telefon auf dem entsprechend der GPS-Position zugewiesenen Spot-Beam, Frequenz und Zeitslot ein. Die Abdeckungszonen können durch Veränderungen der Spot-Beam-Konfiguration verschoben werden. So wurde nach der Inbetriebnahme von Thuraya 2, der Teile Asiens abdeckt, die Abdeckungszone in Afrika durch Umkonfiguration der Spot-Beams auf Thuraya 1 verbessert. Des Weiteren wird über die Thuraya-Satelliten die mobile Internetlösung Regional BGAN angeboten.

Siehe auch

- Inmarsat
- Iridium
- Globalstar
- Ellipso

Links

- [http://www.thuraya.de Thuraya Deutschland Vertretung] Kategorie:Kommunikationssatellit

Geostationary Operational Environmental Satellite

GOES (Geostationary Operational Environmental Satellite) ist eine Serie geostationärer Wettersatelliten der US-amerikanischen Behörde NOAA. Der erste Satellit, GOES-A, wurde 1975 gestartet, weitere 12 Starts folgten bis heute, wovon einer, GOES-G, fehlschlug. Nach erfolgreichem Start erhalten die Satelliten Nummern zugewiesen, so entsprechen GOES-A bis GOES-F den Satelliten GOES-1 bis GOES-6, GOES-H bis GOES-M entsprechen GOES-7 bis GOES-12. Zur Zeit sind GOES-9 bis GOES-12 in Betrieb. Weitere Satelliten sind in Entwicklung. Die Satelliten A bis C wurden von Ford Aerospace, D bis H von Hughes Aircraft Corporation, I bis M von Space Systems/Loral, und N bis P von Boeing gebaut. Die Satelliten beobachten vor allem Amerika, Teile des Atlantiks und den Pazifik. Kategorie:Wettersatellit Kategorie:Meteorologie

Meteosat

Meteosat (Kurzbez. für Meteorological Satellite) ist der europäische Beitrag zum globalen Wettersatelliten-System. Er bezeichnet eine Serie von geostationären Wettersatelliten die am 23. November 1977 mit dem ersten Satellit Meteosat begann. Sie werden von der europäischen Organisation Eumetsat betrieben. Eumetsat Eumetsat Mit nur kurzen Unterbrechungen liefern die Meteosat-Satelliten für die um den Nullmeridian liegenden Regionen der Erde seit 1977 Wetterinformationen. Die verwendete geostationäre Position bei 0° geographischer Länge im Erdabstand von 36.000 km über dem Äquator ist für die Beobachtung des Wetters über Afrika, dem östlichen Atlantik und Südeuropa optimal.

Technik und Daten

Das Radiometer an Bord ist der zentrale Kern eines jeden Meteosat-Satelliten. Es liefert die eigentlichen Messwerte des Meteosat-Systems in Form von Strahldichten vom sichtbaren und infraroten Bereich des elektomagnetischen Spektums. Die Satelliten der ersten Generation hatten (und haben) alle ein Radiometer als Kernkomponete, welches in 3 Spektralbändern (oder Kanälen) misst.
- Kanal 1: 0,45 bis 1,0 µm - Das sichtbare Band (visible - VIS) wird tagsüber mit zwei Radiometern (VIS1, VIS2) zur visuellen Betrachtung verwendet.
- Kanal 2: 5,7 bis 7,1 µm - Das Wasserdampf-Absorptionsband (water vapour - WV) wird zur Bestimmung des Wasserdampfgehaltes in der mittleren Atmosphäre verwendet.
- Kanal 3: 10,5 bis 12,5 µm - Das thermische Infrarotband (infrared - IR) wird zur Bestimmung der Temperatur von Wolken-, Land- und Meeresoberflächen verwendet. Meteosat 1 bis 7 lieferten jede halbe Stunde Bilder. Die in einer SSP-Auflösung (Sub Satellite Point - SSP) von 5 km (WV und IR) und 2,5 km (VIS) gescannt wurden. Diese Bilddaten werden in weniger als 5 Minuten am Boden bearbeitet und anschließend in digitaler Form an Kunden weltweit verschickt. Zu diesen Kunden gehört auch der Deutsche Wetterdienst (DWD) in Offenbach. Zur Stabilisierung dreht sich jeder dieser Satelliten 100 mal pro Minute um seine Achse. Dabei tastet sein Radiometer die Erde zeilenweise ab. Die von der Erde und den Wolken zurückgelieferte Strahlung wird über ein kompliziertes Spiegelsystem erfasst, digitalisiert und zur primären Empfangstation nach Fucino in Italien gefunkt. Von dort werden die Daten zum Kontrollzentrum nach Darmstadt weitergeleitet. Die Abtastung beginnt mit dem Südpol und endet 25 Minuten später am Nordpol. In den folgenden 2,5 Minuten wird das Spiegelsystem in die Startposition zurückgedreht, 2,5 Minuten bleibt der Satellit im Standby, so dass alle halbe Stunde ein komplettes Bild dieser Region der Erde (Full Earth Scan - FSS) vorliegt. Meteosat-6 liefert einen kleineren Ausschnitt, der nur Europa zeigt, diesen aber dafür aber alle 10 Minuten (Rapid Scan Service - RSS). Die Rohdaten dieser Bilder enthalten 2500x2500 Pixel² (FES) bzw. 2500x864 Pixel² (RSS). Rohdaten können ohne Lizenzschlüssel nicht direkt empfangen werden. EUMETSAT korrigiert diese Bilder erst und sendet sie dann frei verfügbar über EUMETCast und das Internet an die Kunden.

Aktueller Stand

Seit Anfang 2004 liefert der 1. Meteosat-Satellit der zweiten Generation operationell Daten. Dieser wurde in der Projekt- und Testphase als MSG-1 (Meteosat Second Generation) bezeichnet, aber zum Start des operationellen Betriebes in Meteosat-8 umgetauft. Meteosat-8 liefert nunmehr alle 15 Minuten aktualisierte Bilddaten in einer gesteigerten Auflösung, die umgerechnet der Auflösung einer 64-Megapixel-Digitalkamera entspricht. Er erkennt somit Strukturen die drei mal drei Kilometer groß sind. Der neue Satellit besitzt 12 Beobachtungskanäle. Jeder Einzelne entspricht einer Kamera, die nur in einer bestimmten Region des Lichtspektrums arbeitet. Vier Kanäle erfassen den sichtbaren Bereich des Lichts, sechs den Infrarotbereich und zwei Kanäle sind für die typische Strahlung von Wasserdampf in der Atmosphäre zuständig. Mit diesen verschiedenen Beobachtungskanälen kann man die Erdatmosphähre in ihrer Schichtung erfassen. Damit ist die Möglichkeit einer dreidimensionalen Beobachtung des Wettergeschehens gegeben. Alle Kanäle zusammen schicken 20 mal mehr Daten zur Erde als die Vorgängersatelliten und die gesteigerte Frequenz der Bilddaten ermöglicht sogar eine ziemlich genaue Windvorhersage. Durch die Kombination mehrerer Kanäle lässt sich auch die auf den Bildern dargestellte Wolkenart erkennen. Zusätzlich können kalte Schneeflächen eindeutig von Eiswolken unterschieden werden. Der neue Satellit soll insgesamt 7 Jahre betrieben werden und es ist beabsichtigt, drei weitere, baugleiche nach und nach im Orbit zu stationieren. Diese sollen dort bis zum Jahre 2018 arbeiten. Parallel dazu liefern die Satelliten Meteosat-7 und Meteosat-6 auch weiterhin Bilder (als Reserve-Satelliten). Wobei beispielsweise Meteosat-6 in einem speziellen Rapid Scan geannten Modus läuft. Dieser liefert aller 10 min (also dreimal so schnell wie normal) Bilder eines Teils der nördlichen Hemisphäre (ca. Europa, Mittelmeer und Nordafrika). Seit Anfang 1998 liefert Meteosat-5 Informationen über die Regionen um den 63. östlichen Längengrad (Westafrika, westlicher Indischer Ozean, Mittelasien) als Ersatz für den dort eigentlich positionierten INSAT. 2006 ist beabsichtigt, einen Wettersatelliten des neuen Eumetsat Polar Systems (EPS) in eine Umlaufbahn zu bringen. Dieser soll bei erneut gesteigerter Vorhersagequalität jedoch in einer niedrigen Umlaufbahn von 850 Km Höhe die Erde umkreisen. Ein Mikrowellenradar zur Geschwindigkeitsmessung von Winden in unterschiedlichen Höhen über dem Meer ist ebenfalls vorgesehen. Das ist von besonderer Bedeutung, da besonders die Ozeane als Wetterküchen gelten.

Geschichte

Mikrowellenradar
- Anfang der 1970er - Die ESA (European Space Agency) beginnt mit den Planungen zu einem europäischen Wettersatelliten-System.
- 23. November 1977 - Der erste europäische Wettersatellit Meteosat wird von Cape Canaveral (USA) aus gestartet.
- 19. Juni 1981 - Meteosat-2 wird von Kourou (Franz. Guayana) aus gestartet, wie alle weiteren europäischen Satelliten.
- ab 1986 - Die Aufbereitung der von Meteosat gelieferten Daten wird von EUMETSAT (Europe’s Meteorological Satellite Organization) übernommen.
- 15. Juni 1988 - Meteosat-P2 (P = Prototyp) wird als Notbehelf in den Orbit schickt, da das Radiometer von Meteosat-2 ausgefallen war. (Theoretisch kann er auch Meteosat-3 genannt werden.)
- 6. März 1989 - Meteosat-4 wird als erster operationeller Satellit (Meteosat Operational Program 1 - MOP 1) des Meteosat-Satelliten-Systems in den Orbit geschickt.
- August 1991 - Meteosat-P2 wird vorübergehend auf eine Position bei 50° westlicher Länge verschoben, und unterstützt dort den amerikanischen GOES-E.
- 1990er - Meteosat 1 bis 4 wurden nach und nach aus dem Geostationären Orbit entfernt. Das heißt, sie wurden in einen sogenannten Friedhofsorbit oberhalb der Geostationären Umlaufbahn manöveriert.
- 2. März 1991 - Meteosat-5 (oder MOP 2) wird gestartet.
- 20. November 1993 - Meteosat-6 (oder MOP 3) wird gestartet
- Dezember 1995 - Datenaufbereitung, Projektplanung und Durchführung von Meteosat liegen nun komplett bei EUMETSAT.
- 3. September 1997 - Meteosat-7 (oder MTP 1), der letzte Meteosat-Satellit der ersten Generation wird gestartet.
- Anfang 1998 - Meteosat-5 in die neue Position bei 63° östliche Länge gebracht, da die Daten des dort eigentlich positionierten indischen INSAT nicht verfügbar sind.
- Juni 1998 - Meteosat-7 wird der operationelle Satellit (Meteosat-6 steht als Reservesatellit an gleicher Position zur Verfügung)
- 28. August 2002 um 22:45 UTC - Erfolgreicher Start von MSG-1 (nun Meteosat-8), und damit Beginn der Phase der Zweiten Meteosat-Generation.
- 28. November 2002 - MSG-1 (nun Meteosat-8) liefert die ersten Bilder zur Erde. Zum ersten Mal stehen nun 12 Kanäle für die Wetterbeobachtung zur Verfügung.
- 29. Januar 2004 - Meteosat-8 wird der operationelle Satellit
- März 2005 - Meteosat-5 kann nun Daten des neuen Tsunami-Warnsystems empfangen (Indian Ocean Data Collecting - IODC) und an die Bodenstation weiterleiten.

Siehe auch

- Erdsatellit
- Geostationärer Satellit
- Satellitenmeteorologie
- Wettersatellit

Weblinks

- [http://oiswww.eumetsat.org/IDDS-cgi/listImages Metosat Wefax Images]
- [http://www.ssec.wisc.edu/data/geo/met8/ Meteosat Images]
- [http://www.eumetsat.int/ Homepage Eumetsat - Meteosat Images] Kategorie:Wettersatellit Kategorie:Meteorologie

Kategorie:Raumfahrtphysik

Raumfahrtphysik

Cudjoe Key

Cudjoe Key is a census-designated place and town located in Monroe County, Florida, on an island of the same name in the Florida Keys. As of the 2000 census, the town had a total population of 1,695.

Geography

population Cudjoe Key is located at 24°39'51" North, 81°28'56" West (24.664298, -81.482339). According to the United States Census Bureau, the CDP has a total area of 14.6 km² (5.6 mi²). 13.6 km² (5.2 mi²) of it is land and 1.0 km² (0.4 mi²) of it is water. The total area is 6.93% water.

Demographics

As of the census of 2000, there are 1,695 people, 799 households, and 541 families residing in the CDP. The population density is 124.9/km² (323.6/mi²). There are 1,482 housing units at an average density of 109.2/km² (282.9/mi²). The racial makeup of the CDP is 96.22% White, 0.88% African American, 0.47% Native American, 0.88% Asian, 0.12% Pacific Islander, 0.71% from other races, and 0.71% from two or more races. 5.66% of the population are Hispanic or Latino of any race. There are 799 households out of which 15.6% have children under the age of 18 living with them, 62.0% are married couples living together, 3.4% have a female householder with no husband present, and 32.2% are non-families. 21.7% of all households are made up of individuals and 7.8% have someone living alone who is 65 years of age or older. The average household size is 2.12 and the average family size is 2.43. In the CDP the population is spread out with 12.2% under the age of 18, 3.7% from 18 to 24, 27.1% from 25 to 44, 38.8% from 45 to 64, and 18.2% who are 65 years of age or older. The median age is 48 years. For every 100 females there are 108.2 males. For every 100 females age 18 and over, there are 109.4 males. The median income for a household in the CDP is $57,500, and the median income for a family is $59,883. Males have a median income of $36,094 versus $31,250 for females. The per capita income for the CDP is $27,085. 5.8% of the population and 4.4% of families are below the poverty line. Out of the total population, 5.7% of those under the age of 18 and 5.4% of those 65 and older are living below the poverty line.

External links

Category:Florida Keys Category:Monroe County, Florida Category:Census-designated places in Florida

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