Preisrätsel Mai 2008
Wir sind es gewohnt, mit dem Navigationssystem Auto zu fahren, mit der Satellitenschüssel dutzende von Fernsehprogrammen zu empfangen,
beim Wetterbericht einen Blick von oben auf das bewölkte Europa zu werfen und weltweit zu telefonieren und im Internet zu surfen.
Alles das ist nur möglich, weil es rund 800 aktive künstliche Erdsatelliten gibt, davon 224 geostationäre Satelliten.
Die meisten Satelliten müssen für eine Kommunikation mit beweglichen Antennen verfolgt werden,
bei den geostationären Satelliten ist das nicht erforderlich. Sie stehen für einen irdische Beobachter immer an der selben Stelle am Himmel.
Für die Umlaufbahn eines geostationären Satelliten gibt es drei Bedingungen:
erstens muss sie in der Äquatorebene liegen (Inklination = 0), die zweite Bedingung ist,
dass ein Umlauf genauso lange dauert wie eine Erdrotation und die dritte fordert eine Kreisbahn.
Ein Verstoß gegen die erste Bedingung bei Einhaltung der zweiten und dritten Bedingung würde eine Pendelbewegung in Nord-Süd-Richtung erzeugen,
mit einer kleineren in Ost-West-Richtung.
Das erinnert sehr an ein Analemma, das ist die Bahnkurve der Sonne am Himmel (Bild links), wenn man jeden Tag zu genau gleichen Uhrzeit an den Himmel schaut.
Wird die zweite Bedingung nicht eingehalten, läuft der Satellit dauerhaft in Ost- oder West-Richtung davon, der fatalste Fehler.
Bei Nichteinhaltung der Kreisbahn entsteht im Wesentlichen eine Pendelbewegung in Ost-West-Richtung
infolge der unterschiedlichen scheinbaren und tatsächlichen Bahngeschwindigkeiten, mit einer kleineren,
vom Beobachtungsstandort abhängigen Pendelbewegung in Nord-Süd-Richtung.
Mit kleinen Pendelbewegungen kann eine Satellitenschüssel klarkommen,
denn der Öffnungswinkel ist groß genug, um den Satelliten an leicht veränderten Orten noch genauso gut zu empfangen.
Das wichtigste bei der Bahn der geostationären Satelliten ist aber die genaue Übereinstimmung der Umlaufszeit mit der Erde.
Das ist nicht etwa ein Tag, also 24 Stunden, sondern ein Sterntag und der dauert nur 23h 56m 4s.
Rätselfrage:
Die Antwort ist also eine simple Zahl. Diesmal hilft das Internet bei der Antwort nur sehr wenig weiter. Auch das obenstehende Bild soll nur das Prinzip verdeutlichen. Die Größen und Entfernungen sind nicht maßstäblich.
Viel Spaß bei der Suche nach einer Lösung.
Für die Umlaufbahn eines geostationären Satelliten gibt es drei Bedingungen:
erstens muss sie in der Äquatorebene liegen (Inklination = 0), die zweite Bedingung ist,
dass ein Umlauf genauso lange dauert wie eine Erdrotation und die dritte fordert eine Kreisbahn.
Ein Verstoß gegen die erste Bedingung bei Einhaltung der zweiten und dritten Bedingung würde eine Pendelbewegung in Nord-Süd-Richtung erzeugen,
mit einer kleineren in Ost-West-Richtung.
Das erinnert sehr an ein Analemma, das ist die Bahnkurve der Sonne am Himmel (Bild links), wenn man jeden Tag zu genau gleichen Uhrzeit an den Himmel schaut.
Wird die zweite Bedingung nicht eingehalten, läuft der Satellit dauerhaft in Ost- oder West-Richtung davon, der fatalste Fehler.
Bei Nichteinhaltung der Kreisbahn entsteht im Wesentlichen eine Pendelbewegung in Ost-West-Richtung
infolge der unterschiedlichen scheinbaren und tatsächlichen Bahngeschwindigkeiten, mit einer kleineren,
vom Beobachtungsstandort abhängigen Pendelbewegung in Nord-Süd-Richtung.
Mit kleinen Pendelbewegungen kann eine Satellitenschüssel klarkommen,
denn der Öffnungswinkel ist groß genug, um den Satelliten an leicht veränderten Orten noch genauso gut zu empfangen.
Das wichtigste bei der Bahn der geostationären Satelliten ist aber die genaue Übereinstimmung der Umlaufszeit mit der Erde.
Das ist nicht etwa ein Tag, also 24 Stunden, sondern ein Sterntag und der dauert nur 23h 56m 4s.
Rätselfrage:
Wie viele geostationären Satelliten könnten Sie mit einer drehbaren Satellitenschüssel vom Nordpol aus empfangen?
Die Antwort ist also eine simple Zahl. Diesmal hilft das Internet bei der Antwort nur sehr wenig weiter. Auch das obenstehende Bild soll nur das Prinzip verdeutlichen. Die Größen und Entfernungen sind nicht maßstäblich.
Viel Spaß bei der Suche nach einer Lösung.