Satellitenteleskop

Ein Satellitenteleskop ist eine Einrichtung zur Beobachtung von Erdsatelliten, vor allem um ihre genauen Bahnen zu bestimmen. Verbreitet sind Linsenfernrohre oder Schmidt-Teleskope sowie Radioteleskope.

Beobachtung von Erdsatelliten im sichtbaren Licht

Die Bestimmung der Flugbahn künstlicher Erdsatelliten kann auf verschiedenste Weise erfolgen:

Visuell durch Winkelmessung mit Messfernrohren, die mit Teilkreisen ausgestattet sind. Es sind (bzw. waren) meist theodolit-ähnliche Messinstrumente, insbesondere die in den 1960ern entwickelten Kinetheodolite oder rasch schwenkbare Fernrohren wie das Moonwatch-Teleskop (USA 1956–75) oder ähnliche in der UdSSR entwickelte Fernrohre. Sie werden auf vorausberechnete Himmelspositionen gerichtet und folgen dann dem Satelliten.

Visuell durch Beobachtung vor dem Sternhintergrund, was ein Fernrohr mit großem Gesichtsfeld erfordert. Dafür genügt schon ein einfacher Feldstecher, ergänzt um eine gute Stoppuhr und einen geeigneten Sternatlas.
Fotografisch durch spezielle Satellitenkameras. Sie können während der Messung entweder fest aufgestellt sein (ballistische Kamera), den Sternen nachgeführt werden (siehe äquatoriale Montierung) oder dem Satelliten folgen. Zu letzterer Methode sind dreiachsige Instrumente wie die Baker-Nunn-Kamera erforderlich, in deren Steuerungscomputer die Bahnelemente einzugeben sind.
Mit aktiven Laserteleskopen. Sie senden einen stark gebündelten, monochromatischen Strahl zum Satelliten, der ihn reflektiert. Das empfangene Licht löst die Messung eines Zeitintervallzählers aus, der beim Aussenden des Laserstrahls gestartet wurde. Durch diese Laufzeitmessung wird im Prinzip (d. h. nach Abzug einiger Korrektugrößen) die momentane Entfernung zum Satelliten bestimmt.
Fotografisch durch Einmessung des Lichtechos vor dem Sternenhimmel.
Passiv durch Empfang oder Reflexion eines vom Satelliten ausgesandten Laserstrahls. Diese Methode wurde vereinzelt in den 1970er- bis 1990er-Jahren angewandt.

Beobachtung von Erdsatelliten mittels Funkwellen

Die Geräte auf Basis von Funksignalen sind überwiegend der Elektrotechnik bzw. Elektronik zuzuordnen und nicht der Teleskoptechnik. Doch gibt es einige Methoden, bei denen Radioteleskope zum Einsatz kommen – vor allem für sehr hohe Satelliten und ferne Raumsonden auf dem Flug zu anderen Planeten.

Diese Radioteleskope haben i. A. einen metallischen Parabolspiegel (seltener einen zylindrischen Spiegel) und sind wegen der nötigen raschen Bewegung kleiner als etwa 50 Meter (Ausnahme: Deep Space Network). Neben einer hochpräzisen Steuerung sind sie meist auch mit einer Richtungsanalyse ausgerüstet, sodass sie dann sowohl die genaue Entfernung als auch eine (weniger genaue) Richtung zum Flugkörper messen können.

Andere Methoden der Funkmesstechnik zu Satellitenbeobachtung benutzen den Dopplereffekt, die Interferometrie und die Laufzeitmessung von Mikrowellen. Ihre Antennenformen sind jedoch nicht mit Teleskopen vergleichbar.

Literatur

Kurt Arnold: Methoden der Satellitengeodäsie, Kap.5 Beobachtungsmethoden. Akademie-Verlag, Berlin 1970
Günter Seeber: Satellite Geodesy: Foundation, Methods, and Application. De Gruyter, Berlin 1993, ISBN 3-11-012753-9; 2. Auflage 2003, ISBN 3-11-017549-5
Jeffrey Bennett et al.: Astronomie. Die kosmische Perspektive (Hrsg. Harald Lesch), 5., aktualisierte Auflage 2010. Pearson Studium Verlag, München, ISBN 978-3-8273-7360-1
dtv-Atlas Astronomie, 15. Auflage 2005. Deutscher Taschenbuch-Verlag München, ISBN 3-423-03267-7
Albrecht Unsöld, Bodo Baschek: Der neue Kosmos. ISBN 3-540-42177-7
Meyers Handbuch Weltall, Wegweiser durch die Welt der Astronomie. 1994 (7., überarbeitete Auflage), ISBN 3-411-07757-3