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Die Satellitenrevolution nach 1957: Wie erhält man vom ersten künstlichen Satelliten der Geschichte eine neue Perspektive auf die Erde?
Seitdem die Sowjetunion im Jahr 1957 Sputnik 1, den ersten künstlichen Satelliten der Menschheitsgeschichte, erfolgreich startete, hat die Welle der Satellitenrevolution die Welt erfasst und der Menschheit eine neue Perspektive für die Erforschung des Universums und der Erde eröffnet. Diese Revolution veränderte nicht nur unser Verständnis der Erde, sondern definierte auch die Entwicklung der Messtechnik, der globalen Kommunikation, der Wettervorhersage, der Umweltüberwachung und anderer Bereiche neu.
Die Geburt der Satellitenmesstechnik hat unsere Sicht auf Form, Größe und Gravitationsfeld der Erde verändert.
Satellitengeodäsie bedeutet Erdvermessung durch künstliche Satelliten, einschließlich der Bestimmung der Form und Größe der Erde, der Position von Oberflächenobjekten und Änderungen im Schwerefeld der Erde. Das Hauptziel der Satellitengeodäsie besteht darin, das Schwerefeld der Erde und die genaue Position von Objekten auf der Erde zu bestimmen. Bemühungen mit traditionellen geotechnischen Techniken, die 57 Jahre zurückreichen, liefern nun anspruchsvollere und präzisere Daten. Bei der Erforschung der Erde weist die Satellitentechnologie eine höhere Effizienz und Genauigkeit auf als herkömmliche Technologien, was es der weltweiten Wissenschaftsgemeinschaft ermöglicht hat, in vielen Bereichen große Durchbrüche zu erzielen.
Die Entwicklung der Satellitengeodäsie aus historischer Sicht
Die Geschichte der Satellitengeodäsie kann in drei wichtige Phasen unterteilt werden: die frühen Schritte (1957 bis 1970), die Bildung des geodätischen Weltsystems (1970 bis 1990) und die moderne Periode (1990 bis heute).
Frühe Schritte (1957 bis 1970)
Der erfolgreiche Start von „Sputnik 1“ löste sofort eine Reihe wissenschaftlicher Beobachtungsaktivitäten aus. Im Jahr 1958 maßen die US-Raumsonden Explorer 1 und Sputnik 2 die Ebenheit der Erde genau. Anschließend, in den 1960er Jahren, reifte die satellitengeodätische Technologie mit dem Start mehrerer Erkundungssatelliten allmählich heran und legte den Grundstein für nachfolgende geodätische Missionen.
Die Entstehung des geodätischen Weltsystems (1970 bis 1990)
Mit der weit verbreiteten Nutzung des Transit-Satellitensystems in den 1970er Jahren wurde ein globales Triangulationsnetzwerk aufgebaut, das die Gründung des World Geodesy System (WGS) markierte. Zu diesem Zeitpunkt kam in den 1980er Jahren das in den USA entwickelte Global Positioning System (GPS) auf den Markt, das sich zu einem Standardwerkzeug für präzise Navigation und Positionierung entwickelte und viele Bereiche wie Vermessung und Transport tiefgreifend beeinflusste.
Neuzeit (1990 bis heute)
In den 1990er Jahren begann sich die wissenschaftliche Gemeinschaft auf den Aufbau permanenter geodätischer Netzwerke und Koordinatensysteme zu konzentrieren. Mit dem Start spezieller Satelliten wie CHAMP, GRACE und GOCE wurde die Satellitengeodäsie nach und nach zur Überwachung geodynamischer Phänomene wie dem Schwerefeld der Erde, Georotation und Polarbewegung eingesetzt. Diese Entwicklungen bereichern nicht nur das Wissenssystem der Geowissenschaften, sondern ermöglichen auch eine genauere Analyse von Umweltveränderungen.
Vielfalt der Messtechnologien
Satellitengeodätische Techniken werden hauptsächlich nach der verwendeten Instrumentenplattform in verschiedene Kategorien eingeteilt und können in Erde-Weltraum-Methoden, Luft-Boden-Methoden und Luft-Luft-Methoden unterteilt werden. Jede Methode hat ihre eigenen Anwendungsszenarien und Messgenauigkeiten.
Globale Navigationssatellitensysteme (GNSS) können Empfänger auf wenige Meter genau positionieren, während Technologien wie Laserentfernungsmessung und Radarhöhenmessung eine Genauigkeit im Millimeterbereich erreichen können.
Zum Beispiel ist die Laserentfernungsmessung eine effektive Technologie, die präzise Entfernungsdaten durch Messung der Umlaufzeit von Laserpulsen erhält, was in der modernen Weltraumforschung von entscheidender Bedeutung ist. Im Gegensatz dazu nutzen Radarhöhenmessungen von Satelliten ausgesendete Mikrowellensignale, um die Höhe der Erdoberfläche zu bestimmen, was die Genauigkeit von Ozeanmodellen und der Klimaforschung weiter verbessert.
Schlussfolgerung
Seit 1957 hat die Satellitenrevolution unsere Sicht auf die Erde völlig verändert. Heute ist seine Technologie nicht nur für wissenschaftliche Entdeckungen wichtig, sondern spielt auch im wirklichen Leben eine unersetzliche Rolle. Es ist absehbar, dass unsere Erforschung des Universums und der Erde mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung von Wissenschaft und Technologie ein höheres Niveau erreichen wird. Wie können wir diese Technologien weiterhin nutzen, um unser Verständnis und den Schutz der Umwelt zu verbessern?
