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Lexikon der Geowissenschaften: Orbit

Orbit, 1) Fernerkundung: Umlaufbahn eines Satelliten, die in der Fernerkundung in der Regel kreisförmig ist, um konstante Größe der Bildelemente im Falle von Scanneraufnahmen respektive konstanten Bildmaßstab im Falle von photographischen Aufnahmen zu ermöglichen. Die Dauer eines Umlaufs ist nur von der Distanz vom Satelliten zum Erdschwerpunkt und nicht von der Masse des Satelliten abhängig (3. Keplersches Gesetz für eine Kreisbahn). Die Höhe der Umlaufbahn ist abhängig vom Erdradius und von der gewählten Dauer des Umlaufs. Setzt man für die Dauer eines Umlaufs den Wert für eine Erdumdrehung (Dauer eines Sterntages) ein, so erhält man die für geostationäre Satelliten notwendige Bahnhöhe von 35.800km. Die meisten operationell arbeitenden Erderkundungssatelliten wie Landsat, SPOT und IRS (Indian Remote Sensing Satellite) bewegen sich in polnahen sonnensynchronen Umlaufbahnen. Um zu erreichen, daß der Überflug des Satelliten stets zur gleichen Ortszeit (sonnensynchron) erfolgt, mußsich die Satellitenbahn während eines Jahres einmal um die Erde drehen. Das notwendige Drehmoment wird bei einer Bahnneigung aus der Äquatorebene um i≠90º durch die Abplattung der Erde bewirkt (i=Inklination). Der Satellit reagiert mit einer Präzessionsbewegung. Die Bedingung für sonnensynchronen Umlauf ist erfüllt, wenn die Winkelgeschwindigkeit des Knotens als Schnitt der Bahnebene mit der Äquatorebene der Winkelgeschwindigkeit der Sonne entspricht. Da über die Orbithöhe bereits bei der Festlegung der Umlaufzeit verfügt wird, erreicht man diese Identitätsbedingung durch Anpassung der Inklination der Satellitenbahn. Es folgt, daß sonnensynchrone Umlaufbahnen Inklinationen etwas größer als 90º aufweisen müssen. So ergibt sich zum Beispiel für Landsat-3 mit einer Bahnhöhe von 920km eine Inklination von 99,12º. Da die maximal erreichbare geographische Breite dem Wert ±(90º-i) entspricht, können in diesem Falle die beiden Polkappen nicht erfaßt werden. Um einen konstanten Wiederholzyklus innerhalb einer festzulegenden Anzahl von Tagen zu erreichen, muß die Bedingung eingehalten werden, daß das Verhältnis der Winkelgeschwindigkeit des Satelliten zur Rotationsgeschwindigkeit der Erde einer ganzen Zahl entspricht, wobei sich diese Zahl aus dem Produkt der Anzahl der Tage und der nicht ganzzahligen Anzahl der Umläufe pro Tag zusammensetzt. Damit erreicht man auch die notwendige Versetzung der Umlaufbahnen benachbarter Tage. 2) Kristallographie: Bahn, die Menge der Bildpunkte eines Punktes unter den Abbildungen einer Symmetriegruppe. Der G-Orbit eines Punktes P besteht aus allen Punkten, die unter der Operationen der Gruppe G zu P symmetrisch äquivalent sind. Den Orbit eines Punktes unter einer kristallographischen Gruppe nennt man auch eine Punktkonfiguration. Man faßt die Punktkonfigurationen zu Punktlagen zusammen.

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