Satellitensysteme zur Erdbeobachtung

Bei Satellitensystemen unterscheidet man einmal nach der Flugbahn. Sie ist entscheidend dafür, wann der Satellit welche Gebiete überfliegt:
Geostationär, polumlaufend oder geneigte Bahn.
Dann unterscheidet man weiter nach Aufgabenbereichen, sie bestimmen die Bestückung mit unterschiedlichen Beobachtungssystemen:
Passive Systeme messen reflektiertes Licht, aktive Systeme messen das Echo selbst ausgestrahlter Impulse (Radar).

 

1. Im geosynchronen Umlauf bewegt sich der Satellit genauso schnell wie die Erde. Er steht deshalb scheinbar bewegungslos über einem Erdpunkt. Man nennt solche Satelliten geostationär. Beispiele sind die Wettersatelliten Meteosat und GOES über dem Äquator. Sie müssen in etwa 36 000 km Höhe um die Erde kreisen.

2. In
fast polarer Umlaufbahn fliegt der Satellit fast über die Pole. Seine Bahn ist so gelegt, dass er sonnensynchron fliegt, d.h. er überfliegt ein Gebiet der Erde immer zur gleichen Sonnen-Orts-Zeit, so z.B. Landsat. Mitteleuropa wird etwa um 10.15 Uhr (kurze Schatten), der Äquator um 9.30 Uhr (noch keine Quellbewölkung!), den südlichsten Punkt etwa um 4 Uhr, den nördlichsten Punkt um 15 Uhr überflogen. Rückflug auf der Nachtseite der Erde. Nach 99 Minuten ist die Erde einmal umrundet. Da sich die Erde nach einer Umrundung um zusätzlich 160 km gedreht hat, ist die nächste Flugbahn stark versetzt zur letzten. Zur vollen Erdabdeckung werden 16 Tage mit 233 Umläufen gebraucht. Also erst nach 16 Tagen (= zeitliche Auflösung eines Aufnahmesystems) kann ein Gebiet neu überfolgen werden. Jede dieser Bahnen heißt "path", die Stückelung in Abschnitte, sog. Szenen mit 185km x 185km, zur besseren Bearbeitung heißt "row". Der größte path bei Landsat 7 ist also 233.
Wir liegen in München auf path 193 und row 27 bei Landsat, andere Systeme haben eine auch eine andere Zählweise.
Eine Szene von 185 x 185 km wird in 25 Sekunden aufgenommen, das sind etwa 265 Millionen Messwerte in 25 Sekunden.
Diese sonnensynchronen Satelliten fliegen in einer Höhe zwischen 700 und 900 km.

3. Der geneigte Umlauf, z.B. vom Skylab bei der SRTM-Mission oder Kosmos, überstreicht nur die dichter besiedelten Gebiete der Erde.
Hier werden geringere Flughöhen, etwa 270 km Höhe, benutzt.