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GNSS - Globale Navigations-satellitensysteme

Inhaltsverzeichnis

3. Die globalen Satellitensysteme

3.1 Die Anfänge: TRANSIT

(Navy Navigation Satellite System (NNSS))
Der erste künstliche Satellit, Sputnik 1,  ist am 4. Oktober 1957 von Baikonur (Kasachstan/UdSSR) aus in den Weltraum geschossen worden und begründete damit das Zeitalter der Raumfahrt. Der Start von Sputnik überraschte die Amerikaner völlig und sein Funksignal löste einen wahren Schock aus.
Wenige Tage später analysierten zwei Wissenschaftler vom John Hopkins University Applied Physics Laboratory (APL) das Funksignal von Sputnik. Dabei stellten sie fest, dass sie anhand des Doppler-Effekts die Kreisbahn des Satelliten um die Erde präzise bestimmen können. Der Vorgesetzte der beiden zog daraufhin den Umkehrschluss und schlug vor, dass es möglich sein muss, wenn die Position eines Satelliten bekannt und vorhersehbar ist, die Dopplerverschiebung dazu zu benutzt werden kann, um einen Empfänger auf der Erde zu lokalisieren.

Abb. 3.01: Doppler-Effekt
Abb. 3.01: Doppler-Effekt

Zusatzinfo:
Als Doppler-Effekt bezeichnet man die Veränderung der wahrgenommenen oder gemessenen Frequenz von Wellen jeder Art, während sich die Quelle und der Beobachter einander nähern oder voneinander entfernen, sich also relativ zueinander bewegen. Nähern sich Beobachter und Quelle einander, so erhöht sich die vom Beobachter wahrgenommene Frequenz, entfernen sie sich voneinander, verringert sich die Frequenz.

Abb. 3.02: Transit-Satelliten
Abb. 3.02: Transit-Satelliten [1]

Zu der Zeit suchte die US-Navy für ihre mit Atom-Raketen bestückten U-Boote ein Navigationssystem, das es erlaubte, im getauchten Zustand über eine am Periskop angebrachte Antenne die Position festzustellen und in der Lage war, die ballistischen Raketen ins Ziel zu führen. Von der Advanced Research Projects Agency (ARPA) finanziert, entwickelte das APL ein System, das später "Transit" getauft wurde. Der erste Prototypen-Satellit wurde im September 1959 gestartet. 1964 wurde das System, bestehend aus sechs Satelliten, in Dienst gestellt und ermöglichte eine globale, präzise, verlässliche, allwettertaugliche Navigation für Über- und Unterwasserschiffe.
Die Satelliten umkreisten die Erde in einer niedrigen Umlaufbahn von 1.100 km (GPS: 20.200 km). Die Lebensdauer der Satelliten war aufgrund der niedrigen Umlaufbahn (Bremsung durch Hochatmosphäre) relativ kurz. Transit 4a war der erste Satellit, der mit einer Atombatterie (Radioisotopengenerator) ausgerüstet war. Transit 5BN-3 erreichte nach dem Start nicht seine Umlaufbahn und verglühte beim Wiedereintritt. Das in der Atombatterie enthaltene Plutonium wurde in der Erdatmosphäre freigesetzt.

Im Sommer 1967 wurde das Transit-System auch für die internationale kommerzielle Schifffahrt freigegeben. 1988 wurde der letzte Transit-Satellit gestartet. Erst Ende 1996, nach über 32 Jahren Betriebszeit, wurde Transit außer Dienst genommen. Technologisch brachte das Transit-System sehr viel Erfahrungen für die Raumfahrt. Insbesondere das Nachfolgeprojekt, das Global Positioning System (GPS) baute auf diesen Erkenntnissen auf.

Referenzen

Abbildungen

[1] Abb. 3.02: "Transit-Satelliten"; Lizenz: Public Domain;
Quelle: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Transit-o.jpg

 

Weblinks

1. An Overview of Transit Development (Johns Hopkins APL)

2. Beschreibung des TRANSIT 1B (NASA): http://nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/spacecraftDisplay.do?id=1960-003B

 

Zuletzt bearbeitet am 24.04.2015

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