Arbeitsblatt Kapitel 2 - Lehrerkommentar

Satelliten-Umlaufbahnen

Inhalte:

Ein Satellit zur Erdbeobachtung ist ein künstliches, fliegendes Objekt, welches einen Planeten aus wissenschaftlichen, kommerziellen oder militärischen Zwecken umkreist. Je nach Umlaufbahn kann zwischen geostationären und polaren Umlaufbahnen unterschieden werden.

Didaktischer Kommentar:

• Dieses Arbeitsblatt erklärt die unterschiedlichen Satelliten. Die Übung vermittelt den Unterschied und Einsatz dieser Umlaufbahnen sowie unterschiedliche Satellitentypen.
• Als erstes sollen die Schülerinnen und Schüler verstehen, welche Einsatzmöglichkeiten geostationäre und polare Satelliten bieten sowie den Bezug zwischen Satelliten und Alltag erkennen.

Lösung des Arbeitsblattes 'Satelliten':

1. Beschrifte die beiden Umlaufbahnen im Bild.
   

   

   Die Erde und die wichtigsten Umlaufbahnen.
   
   
   
2. Erkläre, warum Satelliten die Erde umkreisen ohne dabei Energie zu verbrauchen.
   • Wenn sich Satelliten in ihrer Umlaufbahn außerhalb der Atmosphäre befinden, gibt es keinen Luftwiderstand. Nach dem Trägheitsgesetz ist die Geschwindigkeit des Satelliten konstant, woraus sich eine stabile Umlaufbahn um die Erde resultiert.
   • In einer geostationären Umlaufbahn umkreist ein Satellit die Erde in 24 Stunden bei einer Entfernung von 36.000 km. Gleichzeitig dreht sich die Erde in dieser Zeit einmal um ihre eigene Achse. Bei dieser Entfernung erscheint ein Satellit über dem Äquator bewegungslos in Beziehung zur Erde zu "schweben".
   • Nach Verlassen einer stabilen Umlaufbahn reduziert der Satellit seine Geschwindigkeit und fliegt als Weltraummüll weiter.
3. Die Satelliten in der "roten" Umlaufbahn werden für zivile Dienste eingesetzt. Führen Sie mehrere Satelliten und ihren Einsatzbereich auf und erklären Sie wie diese Satelliten Ihre Lebensqualität sowohl positiv als auch negativ beeinflussen können.
   • Beispiele für Satelliten in geostationären Umlaufbahnen sind Meteosat und GOES, GMS, GOMS, KALPANA, INSAT.
   • Einsatzbereiche: Wettervorhersagen, Telekommunikation, Rundfunk etc.
   • Auswirkungen auf unser Leben und dessen Qualität: (+) Wettervorhersagen in den Nachrichten im Radio und Fernsehen; Telekommunikation sowie Radio und Fernsehen sind Bestandteil unseres Alltags, der ohne Satelliten nicht denkbar wäre.
   • (-) alte und kaputte Satelliten oder Bestandteile von Satelliten zirkulieren in den Umlaufbahnen und "verschmutzen" sie. Diese Trümmer können aktive Satelliten beschädigen.
4. Warum sind Satelliten in der "blauen" Umlaufbahn wichtig für die Erdbeobachtung?
   • Sie erlauben einen Überblick über (große) Flächen und deren Veränderung in den letzten 30 Jahren.
   • Sie beobachten ständig die Erde und senden permanent Daten zu den Bodenstationen.
   • Sie helfen bei der Überwachung der Umwelt. Veränderungen auf der Erdoberfläche werden dokumentiert. Je nach räumlicher Auflösung können Städteplanungen, die Vegetation etc. überwacht werden.
   • Der Einsatz der Satelliten ist vielfältig wie z.B. zur Katastrophenüberwachung, Kartierung, Erstellung digitaler Modelle, landwirtschaftliche Kartierung, Verkehrskontrolle usw.
   • Veränderungen lassen sich leicht vergleichen, da Satelliten ein bestimmtes Gebiet immer zur selben Ortszeit dokumentieren (sie sind sonnensynchron).
5. Ordne die folgenden Satelliten ihrer richtigen Umlaufbahn zu. Schreibe dafür den Satellitennamen neben die richtige Umlaufbahn: Landsat, KALPANA, IRS, Meteosat, INSAT, Radarsat, SPOT, GMS, QuickBird, GOES, ERS, GOMS, Envisat, Ikonos, NOAA.