Das wird meine ISS-Seite

Haben Sie schon einmal die ISS (International/e Space/Raum Station) live am Abendhimmel über Ihren Wohnort ziehen gesehen? Bei geeigneten Voraussetzungen sieht man sie als den hellsten Stern am Himmel schnell vorbeiziehen (der optische Eindruck ist vergleichbar mit einem in 10 km Höhe vorbeifliegenden Verkehrsflugzeug) für bis zu 45 Sekunden lang. Dann ist das Schauspiel schon wieder zu Ende, denn die ISS tritt in das Dunkel des Erdschattens ein und kann das Licht der Sonne nicht mehr reflektieren. Weiter unten finden Sie eine Aufstellung der Beobachtungsbedingungen.

Hier auf dieser Seite kann man in Echtzeit (mit nur wenigen Sekunden Verspätung!) sehen über welchem Gebiet der Erde die Internationale Raum Station (ISS) sich gerade befindet und wie die Astronauten in der ISS die Erdoberfläche sehen würden, wenn sie immer wolkenfrei wäre.

Entstehung des Bildes links  Das Bild setzt sich aus vielen kleinen Mosaikbildteilchen zusammen, die alle mit ihrer genauen geographischen Positionsangabe auf der Erdoberfläche versehen sind. Sie entstanden mit einer Kamera an Bord des Geosatelliten "Terra", dessen Geräte die Erde laufend in schmalen Streifen abscannen und irgendwann jedes Gebiet der Erde wolkenfrei fotografieren können. Das dauert allerdings Jahre bis die Erde als lückenfrei wolkenlose Kugel erfaßt wurde, denn zur Wiederholungs-Position des Satelliten, um den gleichen Bereich erneut zu fotografieren zu können, muß ja auch die Tageszeit und damit die Beleuchtungsqualität der Erdoberfläche durch die Sonne einigermaßen passen. Da der "Subsatellitenpunkt" (das ist der Punkt auf der Erdoberfläche über dem ein Satellit - hier die ISS - gerade seine Position hat) genau berechnet werden kann, ist es auch möglich diesen Punkt als Bildteilchen in einem Mosaikbild richtig zu positionieren und anzeigen zu können. Alle darum herum dazugehörenden Bildelemente werden korrekt dazu gruppiert und schon ist die (künstlich erzeugte) Astronautensicht auf die Erde fertig.

Entstehung des Bildes rechts  Diese Grafik besteht aus einer 360°-Karte der Erde, die per Computer-Animation auf eine Kugel projiziert ist. Die Karte bewegt sich in Auf- und Ab- Schlingerbewegungen nach links und braucht für einen Bewegungsumlauf genauso lang wie die ISS für eine Erdumkreisung. Die ISS und der Sichtweitenkreis bleiben genau im Mittelpunkt der Projektion stehen. So entsteht der Effekt einer Bewegung - betrachtet von einem Beobachter der genau über der ISS die gleiche Bahn mit unternimmt. 

Das Flackern der beiden Bildkästen (in 10 bzw. 60-Sekundenabstand) ist Folge von einem "Refresh" der Seiten, damit jeweils die neueste (leicht veränderte) aktuelle Ansicht angezeigt werden kann. Dadurch wird auch die Bewegung sichtbar gemacht. Hier steht allerdings die ISS immer über bzw. im Kreismittelpunkt und die Erdoberfläche wird darunter verschoben. Ich könnte diesen Interval auch auf nur eine Sekunde minimieren, aber dann würde das Flackern sehr stören, denn die nutzbare Sichtbarkeitsdauer wäre zu kurz, schließlich braucht ja auch die Bild-Übertragung im Internet eine gewisse Zeit. 10 Sekunden sind ein guter Kompromiß. Die ISS bewegt sich mit ca. 27.650 km/h und legt daher in den 10 Sekunden, solange das linke Bild steht, eine Strecke von ca. 76,8 km, im rechten Bild während einer Minute fast 470 km zurück.

Bahndaten  Obwohl die Umlaufbahn der ISS bereits im nahezu luftleeren Raum verläuft unterliegt die ISS aufgrund ihrer beachtlichen Ausdehnungen größerer Reibung, wodurch sie geringfügig abgebremst wird und dadurch minimal an Höhe verliert. Dieser Höhenverlust würde aber dazu führen, daß die ISS nach und nach in äußerste Bereiche der Athmosphäre gerät, wo die abbremsende Reibung weiter zunimmt. Deshalb muß ihre Bahn mehrmals im Jahr angehoben werden. Dies hat auch zur Folge, daß vor einem solchen Ereignis berechnete Sichtbarkeitszeiten nicht mehr genau sind. Die Bahndaten der ISS sind also nicht konstant, sondern werden öfters geändert, z.T. sind es notwendige Korrekturen für die Bahnsicherheit (wie eben beschrieben), aber auch für unterschiedliche wissenschaftliche Beobachtungen ist es notwendig die Bahn häufig zu verändern. Diese veränderten Bahndaten werden von der NASA zeitgleich veröffentlicht und auch bei dem Rechner in der Schweiz mitgeführt. Er berechnet demnach die generierten Bilder absolut korrekt unter Berücksichtigung der neuen Bahndaten. Auf die Genauigkeit der, auf dieser Seite gezeigten, Animationen kann auch ich keinen Einfluß nehmen, denn einzig die NASA ist für die unverzügliche Lieferung der korrekten Bahndaten verantwortlich.

Da die ISS die Erde mit einer mittleren Höhe von ca. 350 km umkreist, haben die Astronauten nur einen begrenzten Sichtkreis auf die Erdoberfläche. Manchmal sehen sie gar kein Land, weil die ISS sich gerade über einem Ozean befindet. Oder es ist alles schwarz, weil sich die ISS gerade über dem nicht Sonnen beschienenen Teil der Erde bewegt. Geht die Bahn der ISS über bewohntes Gebiet bei dem gerade Nachtzeit ist, kann man sogar den Lichtschein der Ortschaften sehen. Dieser wird natürlich in der linken Ansicht simuliert und ebenfalls künstlich generiert sowie eingeblendet. Das sieht aber recht realistisch aus und man kann damit sehr deutlich die unterschiedliche Bevölkerungsdichte auf dem Erdball erkennen.

Bahnversatz Da die ISS für einen Umlauf etwa nur 90 Minuten benötigt und eine Schrägstellung Ihrer Bahnebene (Inklination) zum Erdäquator hat , können die Astronauten an einem Tag bis zu 16 Sonnenauf- und Untergänge beobachten (in der Ansicht oben erkennen wir dann immer zum gleichen Zeitpunkt die Hell-Dunkelgrenze zwischen Tag- und Nachtseite der Erde, wenn sie schräg durch den Bildmittelpunkt verläuft) und zwar immer an verschiedenen Stellen der Erde, denn diese dreht sich unter der Bahn der ISS weiter, sodaß sich die ISS bei Ihrem nächsten Umlauf wegen des Bahnversatzes nicht mehr über die gleichen Gebiete der Erde bewegt, sondern um ca. 15° weiter westlich versetzt (siehe Beispielgrafik in Echtzeit - bitte im folgenden Fenster den rechten Ziehbalken benutzen - optional kann rechts unten im Fenster der Zoom gesetzt werden).

Diese Seite habe ich am 24.12.2005 begonnen. Sie ist noch lange nicht fertig. Immer wenn ich Zeit dafür habe, oder mich von anderer Arbeit ein wenig entspannen will, werde ich daran weiter arbeiten.

Im Internet gibt es viele Websites, die sich mit dem Thema ISS beschäftigen. Ich will diese an Informationsgehalt nicht übertreffen, sondern hier nur das zeigen und beschreiben bzw. erklären, was für einen Betrachter ohne Vorkenntnisse wichtig und interessant sein kann und dazu eine einfache Sprache ohne Fachbegriffe verwenden. Für Diejenigen, die sich über diese Seite hinaus informieren wollen, soll anhängend eine Linkliste mit den Adressen der besten Websites folgen.

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(noch nicht eingebunden!)