Erdfernerkundung - Numerische Physik: Modellierung

20 KAPITEL 1. EINFÜHRUNG
den Aufnahmen der Vortage. Das Auslösen von Feueralarm erfolgt, wenn in einem oder
mehreren Bildpunkten ein vorher fest gelegter Helligkeitswert überschritten wurde. Die Datenübertragung
würde dann wie folgt aussehen: kein Anzeichen für ein Feuer, so wird ein
kurzes ok übertragen (sonst weis die Bodenstation nicht, ob der Satellit kein Feuer gesehen
hat oder ob es technische Probleme gibt) und die Bodenstation fordert das Bild nur bei
Bedarf an. Findet sich ein Anzeichen für Feuer, so wird ein Alarm ausgelöst und das Bild
übertragen. Auf Grund des Alarms weis die Bodenstation auch, dass dieses Bild mit hoher
Priorität genauer zu untersuchen ist und nicht nur eine Routineaufnahme darstellt. Durch
eine derartige teil-automatisierte Vorverarbeitung wird also nicht nur die zu übertragende
Datenmenge relativ klein gehalten sondern auch die Aufmerksamkeit der Beobachter am
Boden auf den entscheidenden Datensatz gelenkt.
§ 50 Was in dieser Einleitung ein Planspiel war, wird aktuell am Beispiel von EMBERSat
[145] diskutiert – wenn auch mit anderen Prioritäten als von uns in den voran gegangenen
Abschnitten identifiziert. Und die Disaster Monitoring Constellation DMC [329, 723] ist in
diesem Bereich natürlich ebenfalls aktiv.
1.4 Aufbau der Vorlesung
§ 51 Mit Hilfe des voran gegangenen Beispiels haben wir die wesentlichen Anforderungen an
das Design einer Satellitenmission definiert:
• die Bahn, die (mit den Eigenschaften des Instruments) die Wiederholfrequenz und das
Bodenauflösungsvermögen bestimmt,
• die Auswahl und Spezifizierung des primären Satelliteninstruments,
• Auswahl und Spezifizierung ergänzender Instrumente,
• die Datentransmission, sowie
• die teil-automatisierte Datenverarbeitung (an Bord oder am Boden) zur Identifikation.
Das Skript folgt in seinem Aufbau dieser Anforderungsliste.
§ 52 In Kapitel 2 werden wir Satellitenbahnen diskutieren. Dazu gehören die aus den Kepler’schen
Gesetzen bestimmten elementaren Bahnen, Kreisbahn oder Ellipse, ebenso wie kompliziertere
Bahnen wie das scheinbare Ruhen eines Satelliten im Lagrange-Punkt auf der Verbindungsachse
Sonne–Erde oder das für Missionen zu anderen Planeten wichtige planetare
Billard. Beispiele für typische Satellitenbahnen werden ebenso vorgestellt wie Bahnstörungen
und ihre Ursachen. Dabei werden wir lernen, dass einige der Bahnstörungen nicht nur negative
Auswirkungen haben sondern auch zur Erzeugung bestimmter Bahnen verwendet werden
können; frei nach dem Motto ‘its not a bug – its a feature’. Wir werden kurz auch das Einbringen
des Satelliten in seine Bahn diskutieren und seine Stabilisierung in der Bahn. Letztere
ist für die Ausrichtung der Instrumente wichtig – was nützt das genialste Instrument mit
der Fähigkeit, das Kleingedruckte auf einem Handy-Vertrag aus 300 km Flughöhe lesen zu
können, wenn der zugehörige Satellit wie ein Betrunkener durch die Gegend torkelt oder sich
langsam um seine, aber nicht die Kamera-Achse dreht.
§ 53 In Kapitel 3 werden Beispiele für typische Instrumente auf Erdfernerkundungssatelliten
vorgestellt. Dabei werden auch ältere Instrumente genauer diskutiert:
• sie sind einfach, so dass sich die physikalischen Grundlagen gut verstehen lassen – dass
Messprinzip ist bei modernen Instrumenten noch immer das gleiche, schließlich ändert sich
die Physik nicht schnell genug;
• sie bilden das Rückgrat für alle Untersuchungen zum global change und werden zur Erzeugung
einer kontinuierlichen Datenbasis teilweise heute noch nachgebaut bzw. am Leben
erhalten;
• sie sind Universalinstrumente und nicht wie z.B. der Coastal Zone Color Scanner CZCS
auf eine sehr spezielle Fragestellung optimiert;
2. Juli 2008 c○ M.-B. Kallenrode