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SLR Graz: kHz Satellite Laser Ranging & Co...

 
     
 

Georg Kirchner

Daniel Kucharski, Franz Koidl

 
     
 

Institut für Weltraumforschung, Observatorium Lustbühel, Österreichische Akademie der Wissenschaften, Graz, Austria

 
     
 

Beim SLR (Satellite Laser Ranging: Laserentfernungsmessung zu Satelliten) misst ein globales Netzwerk aus etwa 30 Stationen die Laufzeit von extrem kurzen Laserpulsen von der Station zum Satellit und zurück; die Satelliten sind dafür mit speziellen Reflektoren ausgerüstet. Die einzelnen zurückkehrenden Photonen werden in der Laserstation detektiert, die dadurch gemessene Laufzeit ermöglicht die Berechnung der Entfernung mit einer Genauigkeit von 2 – 3 mm; dadurch können wiederum nicht nur die Umlaufbahnen der Satelliten mit dieser Genauigkeit bestimmt werden, sondern auch noch eine ganze Reihe von weiteren relevanten Daten:

  • SLR ist gegenwärtig die genaueste Technik zur Bestimmung der geo-zentrischen Position von Satelliten; das ermöglicht die genaue Kalibrierung von Radar-Altimetern, sowie die Separation von langfristigen Instrumental-Driften und Änderungen der Ozean-Topographien.
  • Die Möglichkeiten von SLR – Bestimmung von zeitlichen Änderungen des Erd-Gravitationsfeldes, Messung der Stationsbewegungen relativ zum Geo-Zentrum, Bestimmung der Vertikalbewegungen in einem Absolut-System – liefern grundlegende Daten zur Bestimmung und Modellierung von langfristigen Klima-Änderungen.
  • SLR bietet einzigartige Möglichkeiten zur Verifizierung von Vorhersagen der Allgemeinen Relativitätstheorie.
  • Die kHz - Laserstation Graz war weltweit die erste Laserstation, die einen 2-kHz-Laser för diese Messungen verwendete; dieses System bietet zudem eine ganze Reihe von zusätzlichen Möglichkeiten und Nebenprodukten: Spin-Bestimmung von Satelliten; Messung von atmosphärischen Seeing-Werten; Transmission von Daten zu Satelliten (Laser - Uplink) usw.
  • Laser-Entfernungsmessungen zu Weltraumschrott-Teilen liefern genauere Daten für wesentlich verbesserte Orbit-Vorhersagen; dadurch könnten Ausweich-Manöver in Zukunft wesentlich präziser koordiniert werden oder auch gänzlich entfallen.
 
  Kirchner