Wie werden Geschwindigkeit und Reichweite eines Raumfahrzeugs von Bodenstationen aus gemessen? Zum Beispiel können wir auf die Website der NASA gehen und uns die Echtzeitdaten für den Missionsstatus ihrer früheren Raumfahrzeuge wie Voyager ansehen. Wie kommen sie an diese Daten?
Die Geschwindigkeit eines Raumfahrzeugs kann unter Verwendung des Dopplereffekts vom Boden aus gemessen werden. Wenn das Raumfahrzeug ein Signal mit einer bekannten und sehr genauen Frequenz sendet, kann die Geschwindigkeit bestimmt werden, indem die Frequenzverschiebung gemessen wird, die durch die Bewegung des Raumfahrzeugs relativ zum Boden verursacht wird.
Die Entfernungsmessung ist möglich, indem die Verzögerung eines Signals vom Boden zum Raumschiff und zurück gemessen wird. Aus der Verzögerungszeit wird die bekannte Lichtgeschwindigkeit zur Berechnung der Entfernung verwendet.
Siehe https://en.wikipedia.org/wiki/Doppler_effect und https://en.wikipedia.org/wiki/Radar .
Die Entfernungsmessung erfolgt auf die gleiche Weise wie mit Radar, aber wenn das Raumfahrzeug mit seinem Sender ein Signal zurücksendet, kann die Methode auch für sehr große Entfernungen verwendet werden, die mit passivem Radar nicht gemessen werden könnten. Auf diese Weise können Geschwindigkeit und Entfernung der Voyager-Sonden gemessen werden.
Markus Adler
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