Wie machen Satelliten detaillierte Nahaufnahmen der Erde?
Vielleicht haben Sie sich gefragt, wie Aufklärungssatelliten detaillierte Nahaufnahmen unseres Hauses, der Erde, machen. Die Antwort ist, dass sie hochauflösende CCD-Kameras verwenden, die mit großen Objektiven gekoppelt sind, um Bilder vom Boden direkt unter ihnen aufzunehmen, wenn sie überqueren. Bei schlechtem Wetter aufgenommene Bilder werden wahrscheinlich herausgefiltert. Noch Mitte der 80er Jahre brachten Aufklärungssatelliten ihre Bilder mit zerbrechlichen Filmkanistern, die an Fallschirmen befestigt waren und von Flugzeugen in der Luft aufgenommen wurden, zur Erde zurück. Heute senden sie die Bilder mit verschlüsselten Funkübertragungen zurück.
Die meisten Informationen über moderne Spionagesatelliten sind hoch klassifiziert. So viele unserer Informationen darüber, wie diese Geräte funktionieren könnten, beruhen auf Vermutungen und können spekulativ sein.
Eine spekulative Berechnung der Leistung von Spionagesatelliten verwendet das Rayleigh-Kriterium, eine Methode zur Berechnung der Auflösung eines optischen Bildes. Die Gleichung beinhaltet sin & thgr; = 1,22 & lgr; / D, wobei & lgr; die Wellenlänge des Lichts ist, & thgr; die Winkelauflösung ist und D der Durchmesser der Linse oder des Spiegels ist. Angenommen, ein Satellit, der in einer Umlaufbahn von etwa 300 km Höhe auf niedriger Erde mit einer Hubble-Linse von 2,4 m Durchmesser arbeitet und Licht mit einer typischen sichtbaren Wellenlänge um 550 nm betrachtet, ergibt sich eine Winkelauflösung von 229 Nanoradiern, was einer Höhe von 300 km entspricht entspricht einer Auflösung von ca. 7 cm pro Pixel. Dies berücksichtigt keine atmosphärische Bedeckung oder Unvollkommenheiten in der Linse, aber es scheint eine faire Schätzung zu sein.
Sehr zum Leidwesen der internationalen Nachrichtendienste sind in letzter Zeit kommerziell erhältliche hochauflösende Farbbilder der Welt über Dienste wie Google Earth verfügbar geworden. Diese kommerziellen Dienste bieten Auflösungen von etwa 20 cm pro Pixel oder besser für einige Gebiete, die sich wahrscheinlich Spionagesatelliten nähern. Der Hauptunterschied besteht darin, dass Bilder auf solchen Diensten in der Regel etwa 1 bis 3 Jahre alt sind, wohingegen militärische Aufklärungssatelliten ihre Bilder wahrscheinlich jedes Mal aktualisieren, wenn sie die Erde umkreisen, was ungefähr alle 45 Minuten der Fall ist. Der Intelligenzunterschied zwischen den beiden ist natürlich riesig.
Kürzlich wurde der von den USA gebaute Mars Reconnaissance Orbiter im Orbit um den Roten Planeten eingesetzt und lieferte auch hochauflösende Bilder dieses Körpers. Google Earth und Google Moon gibt es bereits. Es ist nur eine Frage der Zeit, bis wir Google Mars und Google Asteroids sehen.