{"id":13268,"date":"2018-02-26T16:27:06","date_gmt":"2018-02-26T15:27:06","guid":{"rendered":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/?p=13268"},"modified":"2018-02-26T16:38:46","modified_gmt":"2018-02-26T15:38:46","slug":"raumfahrtbegeisterung-und-raumfahrtnutzen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2018\/02\/26\/raumfahrtbegeisterung-und-raumfahrtnutzen\/","title":{"rendered":"Raumfahrtbegeisterung und Raumfahrtnutzen"},"content":{"rendered":"

Ein Kommentar bei der Raketennachlese war ja das der Start der Falcon Heavy für die Raumfahrt begeistert. Nun macht der rote Roadster mit dem Astronautenanzug ja eine schöne Figur und es sind ästhetische Fotos entstanden. Ich nehme das mal zum Anlass, einen Blog über die Extreme Raumfahrtbegeisterung und Raumfahrtnutzen zu schreiben.<\/p>\n

Unbestritten: Faszinierende Fotos können begeistern. Auch bei mir waren es Fotos die mich zur Raumfahrt brachten, nachdem ich mich für Astronomie schon interessiert habe. Allerdings waren es bei mir die Fotos von Voyager und Viking von Mars, Jupiter und den Jupitermonden. Wer andere Interessen hat, mag sicherlich Raketenstarts faszinierender finden. Es gibt auch genügend Fans der bemannten Raumfahrt, die sich an schwebenden Astronauten erfreuen. Egal wie, es ist schön, wenn man jemand von der Raumfahrt begeistern kann. Doch ich meine immer, dann muss auch der zweite Schritt folgen: das Beschäftigen mit der Raumfahrt. Auch das hat verschiedene Ebenen. Man kann tief in die Technik gehen, oder sie nur oberflächlich verfolgen. Doch selbst die, die dies tun vergessen gerne wie die Raumfahrt in den Alltag eingezogen ist. Damit befasst sich dieser Artikel.<\/p>\n

Schon wenige Jahre nach Beginn der Raumfahrt begannen die USA. Am 1.4.1960 starteten die USA TIROS-1. Auch wenn die ersten Satelliten nur grob aufgelöste Fernsehbilder übermittelten, waren sie dennoch eine Revolution. Den welche Daten hatte man 1960 schon um die Wettervorhersage zu erstellen? An Land gab es viele Wetterstationen, zumindest in den USA oder Westeuropa. In anderen Ländern sah es dann schon schlechter aus. Von den Ozeanen gab es aber nur wenige Messstationen auf Schiffen. Hinzu kam, dass man alle Daten erst einmal einsammeln musste \u2013 die Stationen wurden manuell abgelesen und die Daten per Telefon übermittelt. Ein einziger Tiros-Satellit lieferte eine Aufnahme von 3000 km Seitenlänge, auf der man alle Hochs und tief anhand der typischen Wirbelstrukturen erkennen konnte. Ebenso die genaue Position von Warm- und Kaltfronten und damit war der Weg besser vorhersagbar. Wenige Satelliten lieferten eine neue Momentaufnahme mehrmals am Tag. Die Wettervorhersage verbesserte sich schlagartig von wenigen Stunden auf 1-3 Tage je nach Wetterlage bei einer gegebenen Genauigkeit. Ab 1965 begannen die USA die Bilder auch im APT-Format zu übertragen. Empfangen konnte sie, damit jeder der einen Empfänger dafür hatte \u2013 andere Wetterdienste aber auch andere. Das APT-Format war das Standardformat bei der Bildübertragung über Funk. Selbst die UdSSR schloss sich dem mit ihrem Meteorsystem an. Die Wettervorhersage war so bedeutend, dass die USA und UdSSR sogar eigene Systeme nur für die militärische Wettervorhersage bauten. Die Aufnahmen im sichtbaren Licht wurden später ergänzt durch IR-Aufnahmen die dann auch Aufnahmen auf der Nachtseite erlaubten und damit das Intervall zwischen zwei Überflügen halbierten. Ab Mitte der siebziger Jahre platzierte man die ersten Satelliten im geostationären Orbit. Verglichen mit den vorher (und bis heute üblichen) Satelliten im polaren Orbit deckt ein solcher Satellit eine Erdhemisphäre ab und machte anfangs ein Bild alle 30 Minuten anstatt alle 12 Stunden. Das verbesserte die Vorhersage weiter. Dazu kamen Aufnahmen in speziellen Wellenlängen, wie die des Absorptionsmaximums des Wasserdampfs oder des thermischen IR. Damit konnte man den Wasserdampfgehalt (wichtig für die Regenvorhersage) und die Temperatur messen. Heute können Wettersatelliten zahlreiche Parameter bis hin zu Umweltbelastungen bestimmen. Die Wettervorhersage ist heute über 14 Tage so genau wie vor den ersten Wettersatelliten für einen Tag. Die Wettersatelliten<\/a> haben dafür viel beigetragen, auch wenn die Entwicklung der Computertechnik die erst diese Vorhersage errechenbar macht, genauso wichtig war. In jedem Falle sind seit 1961 die Zahl der Todesopfer durch Stürme oder andere Wetterphänomene in den Regionen die Wettersatelliten nutzen drastisch gesunken.\"\"<\/p>\n

Zeitgleich begann die militärische Nutzung des Weltraums. Zeitweise gaben die USA mehr Geld für die militärische Raumfahrt aus als wie für die zivile, in Russland oder China ist dem heute noch so. Der Nutzen ist nur schwer abzuschätzen. Doch ich denke alleine die Aufklärung aus dem All hat die Welt sicherer gemacht. Wenn man weiß, wie stark der Gegner ist, kann man rationale Entscheidungen fällen. Weiß man das nicht, so lässt man sich von Emotionen leiten wie Angst. Die USA haben in den Fünfziger Jahren massiv aufgerüstet. Nicht nur nuklear. Es wurden auch viele Gelder in die Raketenprogramme gesteckt und die Luftverteidigung. Schaut man sich die Zahlen an, dann wurden für heutige Verhältnisse enorm schnell Flugzeuge indienst gestellt und nach wenigen Jahren schieden sie wieder aus, bei relativ hoher produzierter Stückzahl. Grund war der verlorene Koreakrieg, aber auch die Nachricht, dass die UdSSR den Vorsprung bei der Entwicklung von Atom- und Wasserstoffbombenentwicklung aufgeholt hatten. Chruschtschow sagte man produziere \u201eRaketen wie Würstchen\u201c am Fließband. Den USA war die Aufklärung wie weit Russland war so wichtig, das sie nicht weniger als 13 Fehlstarts des ersten Keyhole<\/a> Programms in Kauf nahmen, bis die erste Bergung von Aufnahmen gelang. Sie zeigten, das dem nicht so war: Russland hatte weniger Raketen einsatzbereit als die USA. Andere Satelliten lieferten weitere Informationen. Horchten den Funkverkehr ab, beobachteten Flottenmanöver oder warnten vor Raketenstarts. Die Frühwarnsatelliten sind ein zweischneidiges Schwert. Zum einen liefern sie etwas Wertvolles: Zeit zum Nachdenken. Sie können einen Raketenabschuss direkt nach dem Start entdecken, 15 bis 20 Minuten, bevor sie die USA erreichen. Nicht viel Zeit, aber immerhin mehr Zeit Alternativen durchzudenken, als wenn es nur wenige Minuten sind. Auf der anfertigen Seite hat ein russischer Frühwarnsatellit fast den dritten Weltkrieg ausgelöst, als Kosmos 1382 am 26.9.1983 den Abschuss von Raketen meldete. Da es nur wenige Raketen waren, ging der verantwortliche Offizier Petrow<\/a> von einem Fehlalarm aus. Insgesamt denke ich aber hat die weltraumgestützte Aufklärung die Welt sicherer gemacht.<\/p>\n

Zeitgleich mit den ersten Wettersatelliten begann die Nutzung von Satelliten als Funkrelais. Zuerst in niedrigen Erdumlaufbahnen. Schon mit den ersten Experimenten<\/a> wurden Rekorde aufgestellt, wie die erste Live-Fernsehübertragung über den Atlantik. Der erste geostationäre Kommunikationssatellit verfünffachte mit einem Schlag die Zahl der Zahl der Telefonkanäle zwischen Europa und den USA. Erstmals mit der Olympiade in Tokio gab es Live-Fernsehübertragungen eines Ereignisses \u2013 vorher wurde alles aufgezeichnet mit einer Kuriermaschine in die USA geflogen und dann gesendet \u2013 das dauerte fast einen halben Tag. Innerhalb eines Jahrzehnts sanken die Kosten für ein Gespräch in die USA um 80 %, während sich die Zahl der Telefonkanäle verzehnfachte. Dieser Bereich der Raumfahrt war auch der Erste, der kommerziell genutzt wurde. Schon 5 Jahre nach dem ersten Satelliten wurde der erste kommerzielle finanzierte Satellit gestartet. Heute haben geostationäre Kommunikationssatelliten ihre Bedeutung für die Übermittlung von Telefongesprächen und Datenverbindungen verloren, weil man durch das Aufkommen des Internets viel mehr konventionelle Kabelverbindungen installiert hat. Noch immer sind sie aber von Bedeutung bei der Übertragung von Massenmedien, wie Fernsehen. Hier spielen sie ihre Vorteile voll aus \u2013 ein Satellit kann ein großes Gebiet abdecken. Diese Branche schreibt seit Jahrzehnten Gewinne. Versuche auch Satelliten für die Individualkommunikation zu nutzen (also über direkten Kontakt mit Senden nicht nur Empfangen) waren bisher nicht so erfolgreich. Iridium und Globalstar hatten nicht mit dem rasanten Ausbau des Handynetzes auch in Entwicklungsländern gerechnet. Doch in den nächsten Jahren starten weitere Firmen einen neuen Anlauf, diesmal mit Hunderten oder gar Tausenden von Satelliten und diesmal für Datenverbindungen. Mal sehen, was draus wird.<\/p>\n

Die Erderkundung<\/a> ist ein weiterer Bereich dessen Nutzen vor allem volkswirtschaftlich wie bei der Wettervorhersage ist. Es ist im Prinzip eine Weiterentwicklung, nur mit Instrumenten, die höher auflösen und in engbandigen Spektralbereichen arbeiten. Schon die ersten Versuche mit Landsat und Skylab<\/a> führten zur Entdeckung von Mineralienvorkommen in den USA die Milliarden wert waren. Mit steigender Auflösung und noch engbandigeren Spektralkanälen kann man heute präzise Vorhersagen über die Ernte und den optimalen Erntezeitpunkt machen. Man kann Pflanzenkrankheiten oder abgestorbene Bäume erkennen, genauso wie die Verklappung von Schadstoffen über dem Meer. Ebenso kann man die Folgen von Naturkatastrophen erkennen und welche Straßen noch benutzbar sind, um in abgelegene Gebiete zu kommen. Der Nutzen ist schwer individualisierbar, doch die EU spart jährlich einen höheren dreistelligen Millionenbetrag, indem Satellitenbilder automatisch ausgewertet werden und Subventionen nur an Berechtigte und nicht Betrüger ausgezahlt werden die gar keine subventionierten Freiflächen schaffen.<\/p>\n

Ende der Siebziger Jahre kam die Satellitennavigation hinzu. Zuerst nur für das Militär, inzwischen für jedermann. Bauern sparen Milliarden, indem sie Satellitenaufnahmen mit Navigation kombinieren und Dünger und Pestizide nur nach Bedarf dosieren. Wie hoch der Nutzen für den Verkehr ist, lässt sich nur schwer beziffern. In jedem Falle ist es der Aspekt der Raumfahrt, den heute am meisten Menschen mit dem Navi nutzen, das es ja inzwischen sogar ins Telefon geschafft hat. Mit der Verknüpfung mit aktuellen Satellitenaufnahmen, dass derzeit erprobt wird, wird der Nutzen noch höher \u2013 dann kann man mit kurzer Zeitverzögerung automatisiert Staus erkennen und gegebenenfalls Verkehrsteilnehmer warnen oder umleiten.<\/p>\n

Nicht alles was die Nutzung des Weltraums brachte wurde auch genutzt. Die ersten Daten über Klimaveränderung gab es in den Achtziger Jahren. Genauer gesagt \u2013 da erkannte man erstmals das Ozonloch über der Antarktis und die Abnahme des arktischen Eises. Als man die Satellitenaufnahmen der letzten Jahre durchsah, zeigte sich das man die Daten schon seit 1972 hatte, nur sie eben nicht beachtet hatte. Heute verfolgen Satelliten selbst die Konzentration von Spurengasen, Meeresströmungen und kleinste Temperaturveränderungen. Doch was fehlt ist, dass man dies zur Kenntnis nimmt, was vor allem viele geistig Beschränkte nicht wahrhaben wollen und noch mehr auch danach handelt, was in einer Politik die nur in Zeitfristen bis zur nächsten Zwischenwahl denkt, nicht vorgesehen ist.<\/p>\n

Der Nutzen der Raumfahrt ist real und zwar nicht nur volkswirtschaftlich und persönlich, sondern auch in der Wirtschaft. Satelliten generierten alleine 2016 Umsätze in Höhe von 260 <\/a>Milliarden<\/a> Dollar<\/a>. Nur einen kleinen Teil davon machen die Regierungsausgaben aus \u2013 in Europa und den USA zusammen im gleichen Jahr rund 32 Mrd. Dollar, weltweit vielleicht 50. Der größte Teil entsteht durch kommerzielle Nutzung, wobei das meiste Geld auf dem Boden umgesetzt wird: Mit Empfangsgeräten Antennen etc. Mit den Aufwendungen für Forschung und Militär waren es 2016 339,1 Milliarden Dollar<\/a>. 77 % des Umsatzes durch Raumfahrt wurden also durch kommerzielle Services generiert. 2016 waren alleine in den USA über 211.000 Personen in der Raumfahrtindustrie beschäftigt, weltweit wahrscheinlich die doppelte Zahl. Auffällig ist auch das die kommerziell genutzten Segmente immer größer wurden. 20 Jahre lang waren es nur geostationäre Kommunikationssatelliten. Dann kamen um die Jahrtausendwende die kommerzielle Erdüberwachung und globale Handynetze hinzu. Seit diesem Jahr ist die erste Firma (Rocketlab<\/a>) aktiv die einen Träger ohne jede Quersubventionierung durch staatliche Aufträge nur für kommerzielle Starts entwickelt hat. Weitere Firmen folgen in den nächsten Jahren und in den nächsten Jahren werden weitere erdnahe Satellitennetze für weltweit nutzbare Datenverbindungen folgen. Wahrscheinlich würden sich auch private Navigationssysteme rechnen \u2013 1 Euro pro Empfänger als Lizenzgebühr würden ausreichen. Doch weil Staaten diese als unverzichtbar für ihr Militär ansehen und das Signal kostenfrei zur Verfügung stellen, gibt es keinen Bedarf ein weiteres System einzuführen. Ob sich die Netze von Tausenden erdnaher Satelliten lohnen werden wir in einigen Jahren wissen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Ein Kommentar bei der Raketennachlese war ja das der Start der Falcon Heavy für die Raumfahrt begeistert. Nun macht der rote Roadster mit dem Astronautenanzug ja eine schöne Figur und es sind ästhetische Fotos entstanden. Ich nehme das mal zum Anlass, einen Blog über die Extreme Raumfahrtbegeisterung und Raumfahrtnutzen zu schreiben. 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