{"id":169,"date":"2008-05-30T13:41:17","date_gmt":"2008-05-30T11:41:17","guid":{"rendered":"http:\/\/bernd-leitenberger.de\/blog\/?p=169"},"modified":"2008-05-30T13:41:17","modified_gmt":"2008-05-30T11:41:17","slug":"al-gores-vorschlag","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2008\/05\/30\/al-gores-vorschlag\/","title":{"rendered":"Al Gores Vorschlag"},"content":{"rendered":"<p>Al Gore hat ja letztes Jahr den Friedensnobelpreis bekommen f&uuml;r seine  \tAktivit&auml;ten im Bereich Klimaschutz. &Uuml;ber den Sinn dessen, oder ob es nicht  \tbessere Kandidaten f&uuml;r den Nobelpreis gab, will ich mich nicht gro&szlig; auslassen. Aber &uuml;ber eine  \tIdee, die er einmal hatte, zu den Zeiten als er noch Vizepr&auml;sident war und  \tgegen Bush um das Amt des Pr&auml;sidenten kandidierte. Um einer breiten  \t&Ouml;ffentlichkeit klar zu machen, dass wir nur eine Erde haben, und nicht auf  \teine andere wechseln k&ouml;nnen, wenn es hier unbehaglich ist, schlug er damals  \tvor eine Raumsonde in dem Librationspunkt L1 zu stationieren. Sie sollte  \tdauernd Bilder der Erde aus dieser Perspektive nach Hause funken. Diese  \tsollten als Film vor den Nachrichten kommen und die &Ouml;ffentlichkeit  \tsensibilisieren. <!--more-->Ich will  \tdas mal nutzen, um die Librationspunkte oder Lagrangepunkte zu erkl&auml;ren.<\/p>\n<p>In einem System aus zwei unterschiedlichen schweren K&ouml;rpern, wie Sonne und  \tErde, oder Erde und Mond stellt sich die Frage nach den Bahnen kleinerer  \tK&ouml;rper wie Raumsonden oder Asteroiden um diese. Die meisten werden den  \tschwereren K&ouml;rper umkreisen, so wie die Sonne von zahllosen Asteroiden und  \tein paar Planeten umkreist wird. Nahe des kleineren K&ouml;rpers sind Bahnen um  \tdiesen stabil, so wir dieeErde von dem Mond und k&uuml;nstlichen Erdsatelliten  \tumkreist wird.<\/p>\n<p>Doch wie sieht es bei der Zone aus, bei der sich die Anziehungskr&auml;fte  \taufheben? Der Mathematiker Joseph-Louis Lagrange fand heraus, dass die  \tmeisten Bahnen instabil sind: Ein K&ouml;rper in dieser Zone wird entweder in  \teiner stabilen Umlaufbahn um einen der beiden K&ouml;rper gezogen, oder f&auml;llt auf  \teinen der K&ouml;rper, oder wird aus dem System herauskatapultiert. Es gab jedoch  \t5 Punkte die stabil sind. Nehmen wir an, wir sprechen vom Sonne-Erde System<\/p>\n<p>Es sind dies:<\/p>\n<ul>\n<li>Der Punkt L1 auf der Verbindungslinie Sonne-Erde etwa 1.5 Millionen km  \tvor der Erde, der Sonne n&auml;her. In dieser Entfernung heben sich beide  \tAnziehungskr&auml;fte genau auf. Einige K&ouml;rper zur Sonnenbobachtung befinden sich  \t\tdort.<\/li>\n<li>L2 liegt auf derselben Verbindungslinie, ist jedoch weiter von der Erde  \tweg, ebenfalls etwa 1.5 Millionen km von der Erde entfernt. Beide Punkte  \thaben die Eigenschaften, dass in dieser Entfernung die Umlaufbahn um die  \t\tErde etwa 1 Jahr  \tUmlaufszeit hat, das hei&szlig;t da sich die Erde in einem Jahr um die Sonne dreht  \tbleibt diese Position raumfest. Satelliten die ein IR Teleskop haben  \t\tprofitieren davon, dass in diesem Punkt die Erde teilweise die Sonne  \t\tabdeckt. Die europ&auml;ischen Raumsonden Herschel und Planck werden Ende des  \t\tJahres dorthin aufbrechen.<\/li>\n<li>L3 liegt in der Entfernung der Erde von der Sonne, jedoch auf der  \tgegen&uuml;berliegenden Seite.<\/li>\n<li>L4 und L5 liegen in einem Winkel von 60 Grad vor und nach der erde auf  \tder Umlaufbahn um die Sonne. Astronomisch gesehen sind diese Punkte die  \twichtigsten. In dem L4 und L5 Librationspunkte des Systems Jupiter-Sonne  \tbefinden sich zahlreiche Asteroiden und im System Saturn-Saturnmond befinden  \tsich an diesen Punkten weitere Monde von nur einigen Kilometern Gr&ouml;&szlig;e. Ein  \t\tSatellit in L4 oder L5 im Erde\/Mondsystem k&ouml;nnte genutzt werden um eine  \t\tdauernde Funkverbindung zur Mondr&uuml;ckseite herzustellen.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Al Gore hatte die Idee, im Punkt L1 eine Raumsonde zu stationieren. Da  \tdieser Punkt immer vor der Erde auf der Linie zur Sonne ist sieht eine  \tRaumsonde von dort aus die Erde immer als Vollerde, anders als geostation&auml;re  \tSatelliten, die je nach Tag einen wechsel zwischen &quot;Neu-Erde&quot;, zunehmender  \tErde, Vollerde abnehmender Erde wahrnehmen. (Man sieht im Fernsehen meist  \tdas Vollerdebild, das mittags aufgenommen wird, doch das dem nicht so ist  \tkann man sich bei Eumetsat \t<a href=\"http:\/\/filmserver.dummyhost.de\/einzelbilder\/index.php?album=%2FWorld_vis_cache&amp;\"> \t&uuml;berzeugen<\/a>. Eine Raumsonde h&auml;tte aus dieser Perspektive aus dann laufend  \tBilder machen k&ouml;nnen, die man wie die Bilder von Wettersatelliten zu einem  \tFilm zusammenschneiden kann.<\/p>\n<p>Soweit die Idee, an und f&uuml;r sich ganz gut. Nur braucht man daf&uuml;r eine  \tRaumsonde? Mal eine erste Absch&auml;tzung: Die Erde ist etwa 3.5 mal gr&ouml;&szlig;er als  \tder Mond. 1.5 Millionen km Entfernung sind etwa die 4 fache Entfernung des  \tMondes von der Erde. Das bedeutet, dass aus dieser Perspektive die Erde in  \tetwa so gro&szlig; ist, wie der Mond von der Erde aus. Daf&uuml;r braucht man aber dann  \tkein riesiges Teleskop. Schon kleine Amateurteleskope k&ouml;nnen den Mond  \tformatf&uuml;llend ablichten. Eine Raumsonde f&uuml;r diesen Zweck w&auml;re dann unn&ouml;tig,  \tes w&uuml;rde reichen eine Kamera auf einem K&ouml;rper zu stationieren, den man  \tsowieso in dem L1 Punkt positioniert, wie z.B. Satelliten zur  \tSonnenbeobachtung.<\/p>\n<p>Aber machen wir doch mal eine genaue Rechnung auf. Zuerst einmal muss man  \tsich f&uuml;r eine Aufl&ouml;sung entscheiden. Da Al Gore an t&auml;gliche Filme im  \tFernsehen dachte, w&auml;re wohl das modernste TV Format gerade das richtige. DSoas  \tw&auml;re Full HD mit 1920 x 1080 Punkten das richtige. Die Erde hat einen  \tDurchmesser von 12742 km. Will man noch etwas Weltraumhintergrund zeigen,  \tdann sieht es eindrucksvoller aus, so w&auml;re ein Bildausschnitt von 15000 km  \tin der Vertikalen passend. Das entspricht 1080 Punkten oder 13.9 km\/Pixel.  \tAbgebildet wird ein Gebiet von 26700 x 15000 km.<\/p>\n<p>Die Aufl&ouml;sung eines Teleskops bestimmt man &uuml;ber zwei Zusammenh&auml;nge. F&uuml;r  \tideale Optiken gilt:<\/p>\n<ul>\n<li>Aufl&ouml;sung in Bogensekunden = 122 \/ Optikdurchmesser in mm.<\/li>\n<li>Eine Bogensekunde entspricht einer Bildgr&ouml;&szlig;e von 1 m in einer einer  \tEntfernung von 180 \/ Pi * 60 * 60 m. (Die Normalbrennweite bei der ein  \t\tObjekt 1:1 abgebildet wird entspricht 202650 Bogensekunden)<\/li>\n<\/ul>\n<p>Anders ausgedr&uuml;ckt: In 202650 km Entfernung hat ein 1 km gro&szlig;es Objekt  \teine Gr&ouml;&szlig;e von 1 Bogensekunde. Um dieses Objekt gerade noch mit einem  \tTeleskop detektieren zu k&ouml;nnen muss dieses einen Optikdurchmesser von 122 mm  \toder mehr besitzen.<\/p>\n<p>Mit diesen Daten kann man &uuml;ber Dreisatz berechnen, dass 13.9 km aus 1.5  \tMillionen km Entfernung 1.9 Bogensekunden entsprechen und ein Teleskop mit  \t60 mm Durchmesser ausreicht um diese Aufl&ouml;sung zu erreichen. Sinnvoll ist  \tjedoch eine etwas gr&ouml;&szlig;ere Optik, da die Abbildung dann besser, ist und das  \tGesichtsfeld ohne Bildfeldw&ouml;lbung gr&ouml;&szlig;er. Ein Teleskop mit 80 mm &Ouml;ffnung  \tw&auml;re ausreichend &#8211;  \thier wiegt die Optik unter 3 kg.<\/p>\n<p>Die Brennweite ist vom verwendeten CCD Chip abh&auml;ngig. Zum einen gilt: Je  \tkleiner der CCD Chip, desto kurzbrennweitiger kann die Optik sein, damit  \tspart man Gewicht. Zudem gibt es weniger Verzeichnungen am Bildrand.  \tAllerdings steigen die Farbfehler bei langbrennweitiges Optiken an.  \tKatadioptisches Systeme haben Prinzip bedingt lange Brennweiten. Astronomische CCD haben heute Pixelgr&ouml;&szlig;en von 5-14 ?m. Handels&uuml;bliche  \tDigitalkameras welche von etwa 1.5-2 ?m. Die Brennweite errechnet sich nach:<\/p>\n<ul>\n<li>Entfernung\/Aufl&ouml;sung * Pixelgr&ouml;&szlig;e<\/li>\n<\/ul>\n<p>oder hier:<\/p>\n<ul>\n<li>108000 * Pixelgr&ouml;&szlig;e<\/li>\n<\/ul>\n<p>Das sind 540 mm bei 5 ?m und 1080 mm bei 10 ?m Pixelgr&ouml;&szlig;e. Ein guter Kompromiss  \tzwischen Abbildungsleistung und Farbfehlern&nbsp; liegt bei einem  \t&Ouml;ffnungsverh&auml;ltnis von 8, also 8 x 80 mm = 640 mm Brennweite. Ein CCD Chip  \tmit 6 ?m Pixelgr&ouml;&szlig;e ist also geeignet. Das ist f&uuml;r ein astronomisches CCD  \teine kleine Pixelgr&ouml;&szlig;e, doch diese Kamera soll ja auch keine  \tLangzeitbelichtungen machen oder bei Mars oder Jupiter arbeiten (wo es  \tweitaus weniger Licht gibt). Immerhin  \tist sie schon ohne K&uuml;hlung 9 mal lichtempfindlicher als eine Digitalkamera vom  \tElektronikdiscount.<\/p>\n<p>Damit hat man alles zusammen, was man braucht, um die Kenndaten eines  \tInstruments anzugeben: Es ist ein Refraktor oder ein katadioptisches Fernrohr  \tvon 80 mm Durchmesser und 640 mm Brennweite mit einem CCD Chip von 11.52 x  \t6.48 mm Gr&ouml;&szlig;e, entweder als 3 Chip Modell (ein Chip pro Spektralfarbe,  \tAufspaltung des Lichts &uuml;ber einen Strahlenteiler) oder Einchipmodell wie bei  \theutigen Digitalkameras (Eine Gr&uuml;n\/Rot\/Blau Maske liegt &uuml;ber den Sensoren).  \tEin solches Instrument wiegt um die 5 kg und kann zus&auml;tzlich auf einer  \tRaumsonde untergebracht werden, eine spezielle Sonde ist nicht n&ouml;tig.<\/p>\n<p>Es werden auch nicht viele Daten erzeugt. Zwar hat ein Full HD Bild&nbsp;  \t2073600 Bildpunkte &#8211; Bei 8 Bit pro Farbe sind dies etwa 50 MBit pro Bild.  \tAber der Zweck ist es ja einen t&auml;glichen Film zu erstellen. Wenn die  \tNachrichten diesem 10 Sekunden einr&auml;umen (schon viel, meiner Ansicht nach),  \tso braucht man 240 Bilder pro Tag, also eines alle 6 Minuten. Um in 6  \tMinuten 50 MBit zu &uuml;bertragen, reicht eine Datenrate von 50.000.000\/600 = 83  \tKBit\/s. Das ist nicht sehr viel. Das k&ouml;nnen heute locker Raumsonden aus Mars  \tEntfernung also 100 mal gr&ouml;&szlig;eren Distanzen &uuml;bertragen. Der im Oktober 2008  \tstartende LRO wird aus Mondentfernung (also 4 mal geringerer Distanz) 100  \tMBit\/s &uuml;ber 1 m Antenne zur Erde senden. Man ben&ouml;tigt also auch nicht gerade  \teine zus&auml;tzliche schwere Parabolantenne oder einen starken Sender, man  \tk&ouml;nnte es in den normalen Datenstrom mit einbringen.<\/p>\n<p>Wenn man eine Raumsonde bauen w&uuml;rde, dann sicherlich eine mit mehr  \tAnspruch: Denkbar w&auml;re z.B. ein Multspektralscanner der viel mehr  \tSpektralkan&auml;le abtastet und dann auch die in dieser geringen Entfernung von  \tder erde noch hohe Datenrate ausn&uuml;tzt. Ich sehe allerdings keine direkten  \tZusatznutzen, den man nicht einfacher mit einem geostation&auml;ren Satelliten  \tgewinnen k&ouml;nnte, der etwa 40 mal n&auml;her an der Erde ist &#8211; mit kleineren  \tAnforderungen und h&ouml;herer Datenrate. Weiterhin sieht dieser immer dieselbe  \tRegion auf der Erde. Das erleichtert Vergleiche &uuml;ber Jahreszeiten und Jahre  \terheblich, denn schlie&szlig;lich hat Wasser und Land unterschiedliche spektrale  \tEigenschaften, bilden sich Wolken anders etc.<\/p>\n<p>Kurzum: Es ist machbar, sogar relativ einfach. Wenn man nur w&ouml;llte. Doch  \tleider ist derzeit keiner der US Kandidaten an der Umweltproblematik oder  \tRaumfahrt besonders interessiert.<\/p<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Al Gore hat ja letztes Jahr den Friedensnobelpreis bekommen f&uuml;r seine Aktivit&auml;ten im Bereich Klimaschutz. &Uuml;ber den Sinn dessen, oder ob es nicht bessere Kandidaten f&uuml;r den Nobelpreis gab, will ich mich nicht gro&szlig; auslassen. Aber &uuml;ber eine Idee, die er einmal hatte, zu den Zeiten als er noch Vizepr&auml;sident war und gegen Bush um [&hellip;]<\/p>\n","protected":false},"author":169,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_jetpack_newsletter_access":"","_jetpack_dont_email_post_to_subs":false,"_jetpack_newsletter_tier_id":0,"_jetpack_memberships_contains_paywalled_content":false,"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-169","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-allgemein","entry"],"a3_pvc":{"activated":false,"total_views":505,"today_views":0},"jetpack_featured_media_url":"","jetpack-related-posts":[{"id":4557,"url":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2011\/04\/03\/atom-und-wahlnachlese\/","url_meta":{"origin":169,"position":0},"title":"Atom- und Wahlnachlese","author":"Bernd Leitenberger","date":"3. April 2011","format":false,"excerpt":"Nun einige Wochen nach dem Super-Gau von Japan wird es an der Zeit f?r eine Nachlese und zwar eine etwas allgemeiner gehaltene. Ich m?chte an dieser Stelle mal meine Einstellung zur Kernkraft in den letzten Jahrzehnten reflektieren. Ich war urspr?nglich f?r Kernkraft. Wie viele andere, glaubte ich an umweltfreundliche Energie\u2026","rel":"","context":"In &quot;Allgemein&quot;","block_context":{"text":"Allgemein","link":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/category\/allgemein\/"},"img":{"alt_text":"","src":"","width":0,"height":0},"classes":[]},{"id":18630,"url":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2026\/04\/08\/am-weitesten-von-der-erde-entfernt\/","url_meta":{"origin":169,"position":1},"title":"Am weitesten von der Erde entfernt &#8230;","author":"Bernd Leitenberger","date":"8. April 2026","format":false,"excerpt":"Seit gestern ist die Orion wieder auf dem Weg zur\u00fcck zur Erde. Wieder kam in \"Heute\" und den Tagesthemen als gaaaaaanz wichtige Sache, das die Mission weiter weg war als bisher jede andere Mission. Rund 6000 km mehr als bei Apollo 13 oder 1,5 % der Maximaldistanz. Das die Leute\u2026","rel":"","context":"In &quot;Raumfahrt&quot;","block_context":{"text":"Raumfahrt","link":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/category\/raumfahrt\/"},"img":{"alt_text":"","src":"https:\/\/vg06.met.vgwort.de\/na\/1e3b293e46514c4290683dcabb375461","width":350,"height":200},"classes":[]},{"id":13379,"url":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2018\/05\/09\/die-nutzlasten-der-nicht-gebauten-saturn\/","url_meta":{"origin":169,"position":2},"title":"Die Nutzlasten der nicht gebauten Saturn","author":"Bernd Leitenberger","date":"9. Mai 2018","format":false,"excerpt":"Wie bei vielen anderen Raketen waren einmal leistungsst\u00e4rkere Versionen der Saturn V geplant. Schaut man in die Archive, so findet man viele Pl\u00e4ne, die meisten setzen jedoch umfangreiche \u00c4nderungen voraus so der Einsatz von FLOX als Oxidator in der ersten Stufe oder eine nukleare Oberstufe. Ich habe das Thema \u201eSaturn\u2026","rel":"","context":"In &quot;Raumfahrt&quot;","block_context":{"text":"Raumfahrt","link":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/category\/raumfahrt\/"},"img":{"alt_text":"","src":"http:\/\/vg06.met.vgwort.de\/na\/7f9f0465c933497ebc396f676650eb5d","width":350,"height":200},"classes":[]},{"id":15301,"url":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2021\/04\/20\/nachlese-zum-human-landing-system-hls-kontrakt\/","url_meta":{"origin":169,"position":3},"title":"Nachlese zum Human Landing System (HLS) Kontrakt","author":"Bernd Leitenberger","date":"20. April 2021","format":false,"excerpt":"\ufeffWie bereits bekannt und hier auch schon kommentiert, hat die NASA am Wochenende SpaceX den Vertrag \u00fcber das HLS in einer H\u00f6he von 2,89 Milliarden Dollar vergeben. Ich habe zuerst \u00fcberlegt, ob ich das in der Aprilnachlese zu SpaceX thematisieren sollte, aber da die Kritik daran eigentlich nur teilweise mit\u2026","rel":"","context":"In &quot;Raumfahrt&quot;","block_context":{"text":"Raumfahrt","link":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/category\/raumfahrt\/"},"img":{"alt_text":"","src":"https:\/\/vg01.met.vgwort.de\/na\/352f2778c491440a9f73c731c5880d09","width":350,"height":200},"classes":[]},{"id":5216,"url":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2011\/08\/10\/fcea2\/","url_meta":{"origin":169,"position":4},"title":"FCEA2","author":"Bernd Leitenberger","date":"10. August 2011","format":false,"excerpt":"CEA2 (Chemical Equilibrium with Applications) ist ein seit gut 30 Jahren entwickeltes NASA Programm mit dem verschiedenste Probleme bei Gasphasen berechnet werden k\u00f6nnen. Ich beschr\u00e4nke mich auf das, was Raumfahrtliebhaber wohl am meisten machen: Die Berechnung der Performance von Triebwerken bei Raketen. Ich will die Benutzung des Programmes einmal erl\u00e4utern,\u2026","rel":"","context":"In &quot;Raumfahrt&quot;","block_context":{"text":"Raumfahrt","link":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/category\/raumfahrt\/"},"img":{"alt_text":"","src":"https:\/\/vg01.met.vgwort.de\/na\/89efc24160614a1a93d97d19447e81a6","width":350,"height":200},"classes":[]},{"id":18504,"url":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2026\/01\/25\/die-glorreichen-10-satellitenrekorde\/","url_meta":{"origin":169,"position":5},"title":"Die glorreichen 10 &#8211; Satellitenrekorde","author":"Bernd Leitenberger","date":"25. Januar 2026","format":false,"excerpt":"Ich denke, es wird mal wieder Zeit f\u00fcr etwas leichte Unterhaltung die etwas Wissen vermittelt. Also einen Blog \u00fcber 10 Rekorde bei Satelliten, die ihr vielleicht noch nicht kennt. Um eines klarzustellen - es geht nur um Satelliten. Raumsonden sind au\u00dfen vor, weil bei ihnen vieles anderes ist, so kann\u2026","rel":"","context":"In &quot;Die Glorreichen 10&quot;","block_context":{"text":"Die Glorreichen 10","link":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/category\/allgemein\/die-glorreichen-10\/"},"img":{"alt_text":"","src":"\/img\/1kgsats.png","width":350,"height":200,"srcset":"\/img\/1kgsats.png 1x, \/img\/1kgsats.png 1.5x, \/img\/1kgsats.png 2x, \/img\/1kgsats.png 3x"},"classes":[]}],"jetpack_sharing_enabled":true,"amp_enabled":true,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/169","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/users\/169"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=169"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/169\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=169"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=169"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=169"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}