Erdbeobachtung Satelliten

Sechs Erdbeobachtungssatelliten, aus denen das auskommt Ein Zug Satellitenkonstellation ab 2014.

Ein Erdbeobachtung Satelliten oder Erde abgelegene Satelliten ist ein Satellit verwendet oder ausgelegt für Erdbeobachtung (Eo) von Orbit, einschließlich Spionage Satelliten und ähnliche für nicht-militärische Verwendungszwecke wie z. Umweltüberwachung, Meteorologie, Kartographie und andere. Der häufigste Typ sind Erde Bildgebungs -Satelliten, das dauert Satellitenbilder, analog zu Luftaufnahmen; Einige EO -Satelliten können auftreten Fernerkundung ohne Bilder zu bilden, z. B. in GNSS -Radio Okkultation.

Das erste Ereignis der Satelliten -Fernerkundung kann mit dem Start des ersten künstlichen Satelliten datiert werden. Sputnik 1, von der Sowjetunion am 4. Oktober 1957.[1] Sputnik 1 schickte Radiosignale zurück, mit denen Wissenschaftler die untersuchten Ionosphäre.[2] Die US Army Ballistic Missile Agency startete den ersten amerikanischen Satelliten. Explorer 1, für das Jet Propulsion Laboratory der NASA am 31. Januar 1958. Die von ihrem Strahlungsdetektor zurückgesandten Informationen führten zur Entdeckung der Erde der Erde Van Allen -Strahlungsgürtel.[3] Das Tiros-1 Raumschiff, der am 1. April 1960 als Teil der NASAs gestartet wurde Fernsehinfrarotbeobachtung Satelliten (Tiros) Programm, schickte das erste Fernsehaufnahmen der Wettermuster zurück, die aus dem Weltraum genommen werden sollen.[1]

Im Jahr 2008 befanden sich mehr als 150 Erdbeobachtungssatelliten im Orbit, wobei Daten sowohl mit passiven als auch aktiven Sensoren aufzeichneten und täglich mehr als 10 Terabit von Daten erfassten.[1] Bis 2021 war diese Summe auf über 950 gewachsen, wobei die größte Anzahl von Satelliten von der US-amerikanischen Firma betrieben wurde Planet Labs. [4]

Die meisten Erde Beobachtungssatelliten tragen Instrumente, die in einer relativ geringen Höhe betrieben werden sollten. Die meisten Umlaufbahn in Höhen über 500 bis 600 Kilometern (310 bis 370 mi). Niedrigere Umlaufbahnen haben signifikant Luftwiderstand, was häufige Umlaufbahn darstellt Neuaufbau Manöver notwendig. Die Erdbeobachtungssatelliten ERS-1, ERS-2 und Engisat von Europäische Weltraumagentur ebenso wie Metop Raumschiff von Eumetsat werden alle in Höhen von etwa 800 km (500 mi) betrieben. Das Proba-1, Proba-2 und SMOS Das Raumschiff der europäischen Raumfahrtagentur beobachtet die Erde aus einer Höhe von etwa 700 km (430 mi). Die Erdbeobachtungssatelliten der VAE, Dubaisat-1 & Dubaisat-2 werden auch in platziert Niedrige Erdbahnen (Leo) Umlaufbahnen und Bereitstellung Satellitenbilder von verschiedenen Teilen der Erde.[5][6]

(Fast) globale Abdeckung mit einer niedrigen Umlaufbahn zu erhalten, a Polarumlaufbahn wird genutzt. Eine niedrige Umlaufbahn hat eine Orbitalperiode von ungefähr 100 Minuten und die Erde dreht sich um die polare Achse zwischen aufeinanderfolgenden Umlaufbahnen um die polare Achse. Das Bodenstrecke bewegt sich in Richtung Westen 25 ° in jeder Umlaufbahn, sodass ein anderer Abschnitt der Welt mit jeder Umlaufbahn gescannt wird. Die meisten sind in Sonnensynchronen Umlaufbahnen.

A Geostationäre UmlaufbahnMit 22.000 mi (22.000 mi) kann ein Satellit über einen konstanten Punkt auf der Erde schweben, da die Umlaufzeit in dieser Höhe 24 Stunden beträgt. Dies ermöglicht eine ununterbrochene Abdeckung von mehr als 1/3 der Erde pro Satelliten, sodass drei Satelliten im Abstand von 120 ° die ganze Erde mit Ausnahme der extremen Polarregionen bedecken können. Diese Art von Umlaufbahn wird hauptsächlich für verwendet meteorologische Satelliten.

Geschichte

Herman Potočnik Erkundete die Idee, umlaufende Raumfahrzeuge für eine detaillierte friedliche und militärische Beobachtung des Bodens in seinem Buch von 1928 zu verwenden. Das Problem der Raumfahrt. Er beschrieb, wie die besonderen Raumbedingungen für wissenschaftliche Experimente nützlich sein könnten. Das beschriebene Buch geostationär Satelliten (zuerst vorgebracht von Konstantin Tsiolkovsky) und diskutierte die Kommunikation zwischen ihnen und dem Boden mit Radio, blieb jedoch nicht die Idee, Satelliten für Massenübertragung und als Telekommunikationsrelais zu verwenden.[7]

Anwendungen

Wetter

Goes-8, a Vereinigte Staaten Wettersatelliten.

Ein Wettersatellit ist eine Art von Art von Satellit Das wird in erster Linie verwendet, um die zu überwachen Wetter und Klima des Erde.[8] Diese meteorologischen Satelliten sehen jedoch mehr als mehr als Wolken und Cloud -Systeme. Lichter der Stadt, Feuer, Effekte von Umweltverschmutzung, Auroras, Sand- und Staubstürme, Schnee Startseite, Eis Zuordnung, Grenzen von Meeresströmungen, Energie Flows usw. sind andere Arten von Umgebungsinformationen, die mit Wettersatelliten gesammelt werden.

Wetter -Satellitenbilder halfen bei der Überwachung der Vulkanascholülle von Mount St. Helens und Aktivität von anderen Vulkanen wie z. Mount etna.[9] Rauch aus Bränden in den westlichen Vereinigten Staaten wie Colorado und Utah wurden auch überwacht.

Umweltüberwachung

Zusammengesetzter Satellitenbild der Erde, der seine gesamte Oberfläche in zeigt gleicheckige Projektion

Andere Umweltsatelliten können helfen Umweltüberwachung Durch Erkennung von Veränderungen in der Erdvegetation, dem atmosphärischen Spurengasgehalt, dem Meereszustand, der Meeresfarbe und der Eisfelder. Durch die Überwachung der Vegetationsänderungen im Laufe der Zeit können Dürren überwacht werden, indem der aktuelle Vegetationszustand mit dem langfristigen Durchschnitt verglichen wird.[10] Zum Beispiel die Ölpest von 2002 vor der Nordwestküste von Spanien wurde vom Europäer sorgfältig beobachtet Engisat, was, obwohl kein Wettersatellit, ein Instrument (ASAR) fliegt, das Veränderungen in der Meeresoberfläche sehen kann. Anthropogene Emissionen können überwacht werden, indem Daten von Troposphärischen NO bewertet werden2 und so2.

Diese Arten von Satelliten sind fast immer in Sonnensynchron und "gefroren" Umlaufbahnen. Eine sonnensynchrone Umlaufbahn führt zur gleichen Tageszeit über jeden Punkt auf dem Boden, so dass Beobachtungen aus jedem Pass leichter verglichen werden können, da sich die Sonne in jeder Beobachtung an derselben Stelle befindet. EIN "gefroren" Umlaufbahn ist die engste Umlaufbahn einer kreisförmigen Umlaufbahn, die von der ungestört ist Oblehigkeit der Erde, Gravitationsanziehung von Sonne und Mond, Sonnenstrahlungsdruck, und Luftwiderstand.

Kartierung

Gelände kann mit der Verwendung von Satelliten aus dem Weltraum abgebildet werden, wie z. Radarsat-1[11] und Terrasar-X.

Internationale Vorschriften

Rapideye Erdexplorations-Satellitensystem in Aktion um die Erde.

Laut dem Internationale Telekommunikationsunion (Itu), Erdexplorations-Satellitendienst (Auch: Erdexplorations-Satelliten-Radiocommunication-Service) ist - nach Artikel 1.51 des ITU -Radiovorschriften (RR)[12] - definiert als:

A Radiocommunication Service zwischen Erdstationen und eine oder mehrere Raumstationen, die Verbindungen zwischen Raumstationen enthalten können, in denen:

  • Informationen zu den Merkmalen der Erde und ihrer natürlichen Phänomene, einschließlich Daten in Bezug auf den Zustand der Umwelt, werden von passiv oder erhalten aktive Sensoren an Satelliten;
  • Ähnliche Informationen werden von in der Luft befindlichen oder erdbasierten Plattformen gesammelt.
  • Solche Informationen können an Erdstationen innerhalb des betreffenden Systems verteilt werden.
  • Eine Plattformverhör kann enthalten sein.

Dieser Service kann auch Feeder -Links enthalten, die für seinen Betrieb erforderlich sind.

Einstufung

Dies Radiocommunication Service wird gemäß in Übereinstimmung mit dem Einklassifizieren ITU -Radiovorschriften (Artikel 1) wie folgt:
Fixed Service (Artikel 1.20)

Frequenzzuweisung

Die Zuteilung von Funkfrequenzen erfolgt nach Artikel 5 der ITU -Radiovorschriften (Ausgabe 2012).[13]

Um die Harmonisierung bei der Nutzung von Spektrum zu verbessern, wurde die Mehrheit der in diesem Dokument festgelegten Service-Allokationen in nationale Tabellen der Frequenzzuweisungen und -nutzungen aufgenommen, die in der Verantwortung der entsprechenden nationalen Verwaltung liegen. Die Zuweisung könnte primär, sekundär, exklusiv und geteilt sein.

  • Primärzuweisung: wird durch Schreiben in Großbuchstaben angezeigt (siehe Beispiel unten)
  • Sekundärzuweisung: wird durch kleine Buchstaben angezeigt
  • Exklusive oder gemeinsame Nutzung: liegt in der Verantwortung der Verwaltungen

Die militärische Nutzung in Bands, in denen es zivile Nutzung gibt, entspricht jedoch den ITU -Radiovorschriften.

Beispiel von Frequenzzuweisung
Zuweisung zu Dienstleistungen
Region 1 Region 2 Region 3
401-402 MHz Meteorologische AIDS
Raumbetrieb (Raum zu Erde)
Erdexplorations-Satellit (Erde zu Raum)
Meteorologische Satellite (Erde zu Raum)
Fest
Mobile außer Aeronautical Mobile
13,4-13.75 GHzErdexplorations-Satellit (aktiv)
Strahlung
WELTRAUMFORSCHUNG
Standardfrequenz- und Zeitsignal-Satellite (Erde zu Raum)

Siehe auch

Verweise

  1. ^ a b c Tatem, Andrew J.; Goetz, Scott J.; Hay, Simon I. (2008). "Fünfzig Jahre Erdbeobachtung Satelliten". Amerikanischer Wissenschaftler. 96 (5): 390–398. doi:10.1511/2008.74.390. PMC 2690060. PMID 19498953.
  2. ^ Kuznetsov, V.D.; Sinelnikov, V.M.; Alpert, S.N. (Juni 2015). "Yakov Alpert: Sputnik-1 und das erste Satelliten-ionosphärische Experiment". Fortschritte in der Weltraumforschung. 55 (12): 2833–2839. Bibcode:2015Adspr..55.2833k. doi:10.1016/j.asr.2015.02.033.
  3. ^ "James A. van Allen". nmspacemuseum.org. New Mexico Museum of Space History. Abgerufen 14. Mai 2018.
  4. ^ "Wie viele Erdbeobachtungssatelliten umkreisen den Planeten im Jahr 2021?".
  5. ^ "Dubaisat-2, Erdbeobachtung Satellit der VAE". Mohammed Bin Rashid Space Center.
  6. ^ "Dubaisat-1, Erdbeobachtung Satellit der VAE". Mohammed Bin Rashid Space Center.
  7. ^ "Einführung in Satellit". www.sasmac.cn. 2. September 2016.
  8. ^ Nesdis, Satelliten. Abgerufen am 4. Juli 2008 Public Domain Dieser Artikel enthält einen Text aus dieser Quelle, der in der liegt öffentlich zugänglich.
  9. ^ NOAA, NOAA -Satelliten, Wissenschaftler überwachen den mt. St. Helens auf einen möglichen Ausbruch. Abgerufen am 4. Juli 2008 Public Domain Dieser Artikel enthält einen Text aus dieser Quelle, der in der liegt öffentlich zugänglich.
  10. ^ NASA, Dürre. Archiviert 19. August 2008 bei der Wayback -Maschine Abgerufen am 4. Juli 2008 Public Domain Dieser Artikel enthält einen Text aus dieser Quelle, der in der liegt öffentlich zugänglich.
  11. ^ Grunsky, E.C. Die Verwendung von Multi-Strahl-Radarsat-1-Satellitenbildern für die Geländekartierung. Abgerufen am 4. Juli 2008
  12. ^ ITU -Radiovorschriften, Abschnitt IV. Radiosender und Systeme - Artikel 1.51, Definition: Erdexplorations-Satelliten-Dienst / Erdexplorations-Satelliten-Radiokommunikationsdienst
  13. ^ ITU -Radiovorschriften, Kapitel II - Frequenzen, Artikel 5 Frequenzzuweisungen, Abschnitt IV - Tabelle der Frequenzzuweisungen

Externe Links