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Die Wissenschaft der Satelliten

Ein Witz unter Geocachern ist es, dass unser Hobby Millionen Dollar teure Satelliten benutzt, um Tupperware im Wald zu finden. Und das stimmt! Einen einzigen Satelliten ins Weltall zu schießen, kann zwischen zehn und vierhundert Millionen US-Dollar kosten. Es ist bekannt, dass wir dank des US-Präsidenten Bill Clinton Zugang zu dieser Technologie haben, der bekanntermaßen “den Schalter umgelegt hat“, um diese Technik zugänglich zu machen.

Zwanzig Jahre später sind für die meisten von uns GPS in unseren Telefonen, unseren Autos oder Computern selbstverständlich.
Aber wie funktionieren Satelliten, diese Grundpfeiler unseres Lieblingsspiels, eigentlich, damit wir diese Tupperwaredosen finden können?

Lass es uns herausfinden!

Ein System aus über 30 GPS (Abkürzung für Globale Positions Satelliten) flitzen in diesem Moment im Orbit umher. Jeder hat seine eigene Flugbahn, so dass wir genau wissen, wo jeder zu einem bestimmten Zeitpunkt ist.
Sie senden ständig Signale aus, sowohl zu den Bodenstationen, um sicherzustellen, dass die Satelliten ihre Umlaufbahn beibehalten, als auch an Empfänger wie den in Deinem Smartphone oder Deinem GPS-Gerät.

Wenn es diese Signale empfängt, nutzt Dein Telefon oder GPS einen Prozess namens Trilateration, um seine exakte Position bezogen auf jeden Satelliten zu ermitteln. Aber was ist Trilateration? Einfach ausgedrückt ist es der Prozess, einen Ort ausfindig zu machen, indem man mit Hilfe von Kreisen Entfernungen misst.

Jeder Satellit sendet ein Signal in alle Richtungen aus, und wenn Dein GPS ein Signal von einem Satelliten empfängt, weiß es, wo Du bezogen auf diesen einen Satelliten bist. Also könntest Du an mehreren Orten auf der Oberfläche einer Kugel sein.

Wo bist Du? Dieser eine kleine Satellit weiß es nicht!

Man braucht drei verschiedene Satelliten, um eine spezifische Position in zwei Dimensionen zu ermitteln, und vier verschiedene Satelliten in drei Dimensionen.

Wenn Du zum Beispiel auf einer Ebene bist, brauchst Du vielleicht nur drei Satelliten für eine akkurate Lokalisierung, aber wenn Du in den Bergen wanderst, brauchst Du wahrscheinlich vier. In Wirklichkeit empfängt Dein GPS ständig Signale von vielen Satelliten und benutzt alle von ihnen, um Deine Position akkurat zu ermitteln.

Du bist hier!

Das GPS weiß jetzt, wo Du bist (und noch wichtiger, wo der Geocache ist!), aber wie teil es Dir das mit?

Das geografische Koordinatensystem benutzt Längengrade und Breitengrade, um jeden einzelnen Ort auf der Erde zu lokalisieren, indem es spezielle Buchstaben, Zahlen und Signale benutzt. Das ursprüngliche geografische Koordinatensystem reicht sogar zurück ins dritte Jahrhundert vor Christus!

Der Breitengrad misst Punkte auf der Erdoberfläche in Parallelen oder Linien, die Parallel zum Äquator verlaufen. Der Längengrad misst Punkte auf der Erdoberfläche in Längenkreisen oder Linien, die senkrecht zum Äquator verlaufen.

Es ist wie bei der Trilateration, wenn Du nur den Breitengrad oder den Längengrad kennst, könntest Du Dich auf einem beliebigen Punkt auf einer Linie rund um die Erde befinden.

Bist Du in Brasilien oder in Indonesien? Wenn Du nur den Breitengrad hast, wirst Du das nie erfahren!

Aber wenn Du Breitengrad und Längengrad kombinierst, kannst Du Deine exakte Position auf jedem Punkt der Erde ermitteln!

Am Ende stellt sich heraus, dass du die ganze Zeit über in Peru warst!

Also, wenn Du das nächste Mal zum Geocachen gehst, dann kannst Du an all die Wissenschaft und Technologie denken, die hinter Deinem Smiley steckt!

Viel Spaß!


Source: Geocaching

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