„Fliegende Wegweiser“ im All

So wie in dieser Darstellung sieht ein Galileo-Satellit aus. Die Signale, die er aussendet, sind natürlich unsichtbar – die Zeichnung soll nur veranschaulichen, dass er permanent Daten zur Navigation abstrahlt. Bild: ESA (P. Carill)
So wie in dieser Darstellung sieht ein Galileo-Satellit aus. Die Signale, die er aussendet, sind natürlich unsichtbar – die Zeichnung soll nur veranschaulichen, dass er permanent Daten zur Navigation abstrahlt. Bild: ESA (P. Carill)

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Als es noch keinen Kompass gab, hielten die Menschen nach Sonne oder Sternen Ausschau, um sich zu orientieren. Tagsüber konnten sie durch den Sonnenstand die Himmelsrichtung deuten und nachts half ihnen der Polarstern, der im Norden leuchtet. Dann wurde der Kompass erfunden und für die Seefahrt unverzichtbar, um auf hoher See sicher den Weg zum Hafen zu finden.

Auch heute könnte man sich natürlich immer noch mit Hilfe altertümlicher Methoden orientieren. Erfahrene Wanderer wissen, dass Moos meist auf der Nordseite von Baumstämmen wächst. Und auch Sonne und Sterne könnte man wie früher zur Bestimmung der Himmelsrichtung nutzen. Allerdings werdet ihr zugeben: Es wäre etwas mühsam, wenn zum Beispiel Autofahrer jedes Mal aus dem Fenster nach oben schauen würden, um die korrekte Fahrtrichtung zu bestimmen.

Satelliten: künstliche Sterne

Kompakt & wissenswert
  • Galileo
    Das Projekt der Europäischen Union und der ESA ist nach dem berühmten italienischen Astronom Galileo Galilei benannt, der bereits im 17. Jahrhundert davon überzeugt war, dass sich die Erde um die Sonne dreht und nicht umgekehrt.

Also haben die Menschen die natürlichen Orientierungspunkte durch künstliche „Sterne“ am Himmel ersetzt: eben durch Navigationssatelliten. Sie helfen uns mit ihren Signalen, unsere Position ganz exakt zu bestimmen. Und sie zeigen uns den Weg zum Ziel, auch wenn wir überhaupt keine Ortskenntnisse besitzen. Bisher leistet uns dabei das amerikanische „Global Positioning System“ wichtige Dienste – besser bekannt als GPS. Es liefert eine Genauigkeit von bis zu zehn Metern. Und jetzt entsteht ein neues System, mit dem man künftig sogar noch genauer feststellen wird, wo man sich befindet: das europäische Satelliten-Navigationssystem Galileo.

Das Galileo-System

Ein ganzes System von Navigationssatelliten ist nötig, um weltweit eine optimale Navigation zu gewährleisten. Bild: ESA (J. Huart)
Ein ganzes System von Navigationssatelliten ist nötig, um weltweit eine optimale Navigation zu gewährleisten. Bild: ESA (J. Huart)

Die ersten Galileo-Satelliten sind schon im Orbit. Anfang 2014 sollen dann insgesamt 30 Satelliten aus einer Entfernung von 23.000 Kilometern Signale zur Erde senden. Auf jede Bahn werden zehn Satelliten verteilt, von denen einer als „Reserve“ dient, falls ein anderer den Geist aufgibt.

Auf der Erde sorgen mehrere Kontrollzentren und ein Netz von Bodenstationen dafür, dass die Signale in bester Qualität empfangen werden. Eines der Kontrollzentren – manche sagen, das wichtigste – ist übrigens am DLR-Standort in Oberpfaffenhofen zu finden.

Das Ganze funktioniert dann so: Stell dir einmal vor, du fährst mit deinen Eltern zum Zelten nach Frankreich. Leider seid ihr vom Weg abgekommen und wisst nicht, wie ihr zum Campingplatz kommt. Und dummerweise kennt ihr – nachdem ihr euch richtig gründlich verfahren habt – auch gar nicht genau euren aktuellen Standort. Ihr wisst nur, dass ihr irgendwo in der Nähe der Küste seid. Und dass es ziemlich heiß ist. Viel zu heiß! Die Stimmung ist auch nicht mehr die beste. Und weit und breit niemand, den man nach dem Weg fragen könnte. Wie gut, dass das Auto mit einem Navigationsgerät ausgestattet ist! Ihr schaltet es ein – eigentlich hättet ihr es schon zu Hause beim Start einschalten sollen, aber dann wäre unsere kleine Geschichte nicht so „dramatisch“ ausgefallen – und sofort empfängt das Gerät die Signale von den Satelliten im All. Dabei wird die Zeit gemessen, die diese Signale benötigen, um die Entfernung zwischen den Satelliten und dem Empfänger – also dem Navi im Auto – zurückzulegen. Dafür sind die Satelliten übrigens mit super-genauen Atomuhren ausgestattet, die die Zeit ganz exakt messen. Dadurch „weiß“ der Empfänger, wie weit er von den Satelliten entfernt ist und wo er sich befindet. Und ihr? Ihr erfahrt, dass ihr nur noch zwei Kilometer von eurem Ziel entfernt seid und da vorne gleich rechts abbiegen müsst.

Nur nebenbei bemerkt: Lediglich ein Satellit genügt da logischerweise nicht. Denn es gibt ja viele Punkte auf der Erde, die von einem einzigen Satelliten gleich weit entfernt sind. Um zweifelsfrei den eigenen Standort zu berechnen, sind vier Satelliten nötig. Und da diese Satelliten ja nicht über eurem Auto „stehen“, sondern rund um die ganze Erde im All verteilt sind, braucht man rund 30 Satelliten, damit ein solches Navigationssystem immer und überall funktioniert.

Navigation: nicht nur fürs Auto

Der Testsatellit GIOVE-B wird vor dem Start noch einmal gründlich überprüft. Bild: ESA (A. Le Floc’h)
Der Testsatellit GIOVE-B wird vor dem Start noch einmal gründlich überprüft. Bild: ESA (A. Le Floc’h)

Galileo wird aber nicht nur Autofahrern nutzen. Notsignale können weltweit in Echtzeit übertragen werden, so dass auch Rettungseinsätze dadurch beschleunigt werden können. Wenn jemand zum Beispiel beim Wandern in den Bergen einen Unfall hat, kann sein Handy ganz genau geortet werden und er erhält schnellstmöglich Hilfe. Und auch in vielen anderen gefährlichen Situationen – schwere Unglücke oder Naturkatastrophen – soll Galileo helfen, die exakte Position des Geschehens zu lokalisieren und den Einsatzkräften den schnellsten Weg zu weisen. Und noch viele andere Bereiche sollen von Galileo profitieren – bis hin zur Landwirtschaft, wo bei Aussaat, Düngen und Ernte große Maschinen per Satellit gesteuert werden.

Zurzeit läuft die „Generalprobe“ von Galileo. Seit 2008 befinden sich zwei Testsatelliten im All, um diese Technologien zu prüfen. Und die nächsten Galileo-Satelliten werden auch schon gebaut. Europas fliegende Wegweiser nähern sich also ihrem Einsatzbeginn.