Entfernungen und Geschwindigkeiten bestimmen

Schließlich gibt es auch noch einen Star Tracker, also eine einfache Kamera, die Bilder vom Sternenhimmel macht und auswertet. Damit kann die Sonde ihre Ausrichtung relativ zu den Sternen der Milchstraße und ihre Rotationsgeschwindigkeit bestimmen, wenn sie sich nicht zu schnell dreht.

Stellenmarkt
  1. IT-Spezialisten/IT-Spezialis- tinnen (m/w/d) im Bereich Applikationsbetrieb/2nd Level
    Bundesamt für Verfassungsschutz, Köln
  2. IT Security Architect (w/m/d)
    ING Deutschland, Frankfurt am Main
Detailsuche

Als bei der Sonde Deepspace-1 der Star Tracker ausfiel, nutzte man stattdessen die Hauptkamera. Die hatte natürlich eine viel höhere Vergrößerung und ein kleineres Sichtfeld, was es dem Bordcomputer entsprechend schwieriger machte, die Bilder der Kamera bekannten Sternkonstellationen zuzuordnen.

Die Laufzeiten der Radiosignale sind entscheidend

Zuletzt muss die Sonde noch wissen, wo genau im Sonnensystem sie sich befindet und wo sie hinfliegt. Das könnte man grob durch Positionsbestimmung von Planeten tun, aber das ist nicht im Ansatz genau genug. Hier hilft die Kommunikation mit der Erde.

Von hier kann man die Entfernung zur Sonde durch die Laufzeit der Radiosignale genau bestimmen. Umgekehrt gilt natürlich das Gleiche. Außerdem führt jede Bewegung der Sonde zur Erde hin oder von der Erde weg zu einem Dopplereffekt, mit dem man die Geschwindigkeit dieser Bewegung messen kann. Dazu muss man aber sehr genau wissen, mit welcher Frequenz die Sonde sendet und entsprechend viel Wert wird auf die Qualität der Transmitter gelegt.

Golem Karrierewelt
  1. Entwicklung mit Unity auf der Microsoft HoloLens 2 Plattform: virtueller Zwei-Tage-Workshop
    10./11.10.2022, Virtuell
  2. Adobe Photoshop Aufbaukurs: virtueller Zwei-Tage-Workshop
    06./07.10.2022, Virtuell
Weitere IT-Trainings

Die Genauigkeit, die man damit erreicht, ist erstaunlich. Man kann die Entfernung der Raumsonde zur Antenne auf der Erde auf drei Meter genau bestimmen und die Geschwindigkeit auf 0,05 mm/s.

Auf die Größe kommt es an

Zuletzt muss man noch möglichst genau die (scheinbare) Stelle am Himmel kennen, von der die Sonde ihre Radiosignale abschickt. Da ist die Bodenstation auf der Erde im Vorteil. Hier kann man viel größeren Aufwand betreiben. Man hat nicht nur die größeren Antennen, man hat auch mehrere davon in großem Abstand zueinander.

Dadurch kann man die Winkel interferometrisch sehr genau bestimmen, auf etwa 0,3 Nanoradiant genau. Das heißt, dass man in einer Entfernung von 3 Milliarden Kilometern einen Fehler von einem Kilometer hat. Pluto war beim Vorbeiflug von New Horizons etwa 5 Milliarden Kilometer von der Erde entfernt.

Ein Problem hat man aber noch. Man kennt die Position der Erde relativ zum Rest des Sonnensystems leider nur auf etwa einen halben Kilometer genau. Zum Glück spielt diese Ungenauigkeit meistens keine Rolle. Ein paar Kilometer mehr oder weniger haben in den seltensten Fällen ernsthafte Auswirkungen auf eine Mission. Dort wo es doch eine Rolle spielt, muss die Sonde selbst mit Kamera, Radar, Altimeter oder ähnlichen Geräten an Bord das letzte Stück Präzision selbst meistern. Immerhin muss sie den Weg dorthin nicht alleine finden und kann mit der Unterstützung von der Erde rechnen.

Bitte aktivieren Sie Javascript.
Oder nutzen Sie das Golem-pur-Angebot
und lesen Golem.de
  • ohne Werbung
  • mit ausgeschaltetem Javascript
  • mit RSS-Volltext-Feed
 Raumsonden und Orientierung: Am dritten Planeten nach links
  1.  
  2. 1
  3. 2


Trollversteher 13. Okt 2015

Bah, das machen doch nur Frauen, Männer faren stur solange weiter, bis sie am Ziel...

FreiGeistler 13. Okt 2015

Schon mal KSP gespielt?^^ Ich denke es wäre Sinnvoll Radius, Geschwindigkeit, Drehung...

FreiGeistler 13. Okt 2015

Der Witz ist; kapazitive Sensoren wären vergleichbar genau, dabei aber kleiner, leichter...

fruuf 11. Okt 2015

Stimme ich zu, gerne mehr davon!



Aktuell auf der Startseite von Golem.de
Hausanschluss
Warum sich einige nicht für Glasfaser entscheiden

Nicht alle geförderten Projekte für einen Glasfaser-Hausanschluss können umgesetzt werden. Manche Hausbesitzer wollen einfach nicht.

Hausanschluss: Warum sich einige nicht für Glasfaser entscheiden
Artikel
  1. Windows und Office: Das neue One Outlook kann offiziell ausprobiert werden
    Windows und Office
    Das neue One Outlook kann offiziell ausprobiert werden

    Office-Insider bekommen die Preview-Version des neuen Outlook-Clients gestellt. Der soll irgendwann die bisherige Windows-Mail-App ersetzen.

  2. Flexpoint, Bfloat16, TensorFloat32, FP8: Dank KI zu neuen Gleitkommazahlen
    Flexpoint, Bfloat16, TensorFloat32, FP8
    Dank KI zu neuen Gleitkommazahlen

    Die Dominanz der KI-Forschung bringt die Gleitkommazahlen erstmals seit Jahrzehnten wieder durcheinander. Darauf muss auch die Hardware-Industrie reagieren.
    Von Sebastian Grüner

  3. iPhone: Microsoft stellt Swiftkey für iOS ein
    iPhone
    Microsoft stellt Swiftkey für iOS ein

    Wer Microsofts Tastatur-App auf seinem iPhone installiert hat, kann sie auch nach dem Stichtag weiterverwenden.

Du willst dich mit Golem.de beruflich verändern oder weiterbilden?
Zum Stellenmarkt
Zur Akademie
Zum Coaching
  • Schnäppchen, Rabatte und Top-Angebote
    Die besten Deals des Tages
    Daily Deals • CyberWeek nur noch heute • Xbox Series S + FIFA 23 259€ • MindStar (Mega Fastro SSD 1TB 69€, KF DDR5-6000 32GB Kit 229€) • PCGH-Ratgeber-PC 3000€ Radeon Edition 2.500€ • Alternate (Be Quiet Tower-Gehäuse 89,90€) • PS5-Controller GoW Ragnarök Limited Edition vorbestellbar [Werbung]
    •  /