Lieber Zuschauer, dieser Untertitel wurde automatisch generiert von YouTube und dementsprechend (sehr) fehlerhaft. Wenn du kannst, hilf uns bitte gute Untertitel zu erstellen: https://c3subtitles.de/talk/2550 Danke!
[Musik]
wenn wir über Weltraumtechnik nachdenken
dann klingt das so nach unglaublich
schwierigen großen
Herausforderungen die Menge an
Satelliten die über unseren Kopf hinweg
fliegen das ist rocket science das kann
man nicht verstehen Konrad wird uns das
Gegenteil beweisen indem er uns erklärt
wie wir mit einfachsten Mitteln
Wetterdaten aus dem weltfangen können
viel
Spaß ja dann vielen Dank für die
Einführung und genau mein Name ist
Konrad
near und wer von euch hat gestern
eigentlich während dem Sturm eine
Wetterapp mit Regenradar gesehen
vielleicht mal
stimmungsumfrage ja also eigentlich hat
von jeder jeder von euch schon mal
Kontakt zu der Technologie gehabt und
sowas ähnliches werde ich euch heute
auch zeigen dass man das eigentlich
nicht über große wetterinstitute machen
muss sondern eigentlich mit den Sachen
die schon vor mir aufgebaut sind genau
wie ging es eigentlich damit los also wo
kommt das eigentlich her genau das
ziemlich unscheinbare Bild war das erste
Bild von unserer Erde von einem
Satelliten das hat die NASA damals in
den 60er Jahren Ende der 50er Jahre
wurde die Technik entwickelt und 1960
wurde der erste Satellit gestartet der
mit TV Kameras ausgestattet war um
erstmal zu schauen ob die Technologie
überhaupt Haupt funktioniert und ob das
überhaupt sinnvoll sein kann
Wetterdaten von der
Erde also aus dem Weltall zu senden und
das hat sich eben falsche Richtung das
hat sich eben rausgestellt dass das
ziemlich gut funktioniert hat der
Satellit hat fast 70 Tage durchgehalten
hat eben einfach ganz standardmäßige TV
Kameras an Bord gehabt und man konnte
gut die Wolken sehen wie eben auch
gezeigt und er hat sich eben ständig um
unsere Erde bewegt und die Bilder
ausgesendet eigentlich ziemlich ähnlich
zu dem Verfahren wo ich heute noch mal
genauer drauf eingehen werde genau aber
in wo fliegen die Satelliten
eigentlich es wurde Eingang schon
erwähnt dass die Satelliten eben ständig
über uns fliegen aber wo eigentlich
genau hier sind schon verschiedene
Orbits bei dem auf der Slide angedeutet
aber zuerst einmal für Wettersatelliten
ein sehr wichtiger Orbit eben der Low
Earth Orbit der ist eben bei einer Höhe
unter 2000 km und da fliegt der Satellit
eben ständig um unseren Planeten und wir
können ihn dann hier auf von uns aus 10
Minuten sehen von einem Azimut zum
anderen also der im
Optimalfall sehen wir ihn dann ganz
niedrig im Süden oder im Norden es kommt
dann immer drauf an in welche Richtung
er fliegt und er fliegt dann immer über
die Polkappen da gibt's gleich noch mal
eine schöne Animation EB ähnlich wie die
ISS der Vorteil für Wettersatelliten ist
eben dass wir ein gute Auflösung haben
das hängt auch mit dem mit der
Wellenlänge von Licht zusammen wie gut
wir das eben aufnehmen können und der
Low Orbit erlaubt eben eine sehr gute
Auflösung und ist vor allem überall auf
der Welt verfügbar dieseliten die wir
uns später noch mal anschauen fliegen
das ist eine Flotte aus drei Satelliten
und die Fliegen eben einmal morgens und
einmal abends über jeden Punkt der Erde
also in Europa zumindest und an anderen
Orten zu anderen Uhrzeiten aber jeder
Ort der Erde wird eben zweimal von den
Satelliten überflogen genau so sehen
eben die Bilder aus die der Satellit
produziert jetzt hier einen Bild aus dem
sichtbaren Spektrum also das was wir
auch sehen würden wenn wir jetzt in 500
km Höhe uns befinden würden und nur
schwarz-weiß sehen könnten so würde das
ungefähr aussehen man sieht eben ganz
Europa das ist eben eine Karte drunter
gelegt dass man sich besser orientieren
kann das ist eben West und Nordeuropa
genau Großbritannien und da sieht man
eben ziemlich gut die Wolken aber wir
kommen später noch mal da drauf wie
genau welche Instrumente eigentlich sich
für was eignen genau so sieht das eben
aus die Erde oder eben der Satellit
dreht sich und er fliegt eben einmal um
die Erde immer drumum das ist eben noch
mal eine schöne Animation ein
weiterer orit der für Satelliten eben
interessant ist vor allem für
Wettersatelliten nicht für
Kommunikationssatelliten spreche immer
nur über Wettersatelliten heute ist eben
der geostationäre Orbit der ist in 36
000 km über dem Äquator da ist auch noch
noch mal eine Grafik eben der der rote
Teil ganz hinten ist der geostationäre
Orbit und der Satellit bewegt sich dabei
eben immer genauso schnell wie die Erde
also für uns bleibt der halt immer am
gleichen Punkt im Himmel stehen das hat
man ja auch bei TV saliten so dass man
seine salidenschlüssel einmal ausrichtet
und dann nie wieder irgendwie was
verändern muss genau und der Nachteil
dabei ist dass über Europa es leider
keine Satelliten gibt die man so einfach
empfangen kann deswegen bleiben wir
heute erstmal bei dem Low Earth Orbit wo
man eben schauen muss dass der SE gerade
über einem ist wie bevor man ihn
empfangen kann aber bei den
geostationären Satelliten ist halt ein
großer Vorteil dass sie halt ständig äh
einen Teil unserer Erde beobachten
können also wenn da jetzt z.B über über
dem Äquator gibt es einige
Wettersatelliten die ein bisschen über
der afri über den afrikanischen Äquator
gibt es einige satinen die sind halt
sehr schwer zu empfangen aber die Decken
halt den gesamten Planeten ab
genau das wie hier auch noch mal
sichtbar jetzt hier über Amerika und
Südamerika genau der entdeckt dann halt
im der rotiert sich halt wie die Erde
und deckt dann eben diesen Teil ab und
so sehen dann diese Bilder aus das ist
jetzt vom Wettersatelliten Gos 16 der
ist über am Amerika und ist über eben
über dem Pazifischen Ozean auf dem
Äquator positioniert genau so viel
erstmal zu den Orbits was wird dann
jetzt überhaupt oder welche Instrumente
gibt's denn überhaupt ein sehr wichtiges
Instrument sind eben die Radiometer und
da hat sich seit dem ersten Seen sehr
viel getan unter ander
ist der ist es AV HRR ein
multispektrales Instrument das heißt er
unterteilt eben das Spektrum was wir
sehen können in ganz klein viele
verschiedene Kanäle auf also man kann
dann es gibt z.B die se Level surface
temperature die hat eben eine ganz
bestimmte Wellenlänge wenn er wenn Sie
eine ganz bestimmte Temperatur hat also
kann man viel genauere Vorhersagen
treffen wie jetzt z.B die Wolken
charakterisiert sind wie die Vegetation
auf der Erde ist und das kann man alles
aus den Infrarot und
sichtbaren Spektralbereichen ableiten
und das können diese AV HR AV HRR also
advanced high resolution Radio
Radiometers genau können das eben sehr
gut aufzeichnen genau aber die Daten
werden jetzt also aufgezeichnet auf dem
Satelliten aber wie werden die jetzt auf
die Erde gesendet
keine Angst das ist jetzt das letzte
theoretische Segment und dann zeige ich
euch wie man das praktisch macht genau
zum einen mit apt also automatic picture
transmission den Standard der wurde
ungefähr zeitgleich mit dem ersten
Satelliten entwickelt also auch in den
60er Jahren das ist eben ein analoges
Übertragungsverfahren also wenn man dem
zuhört dann hat er
so so hört er sich an und da werden eben
die Farbtöne in
verschiedenen also in werden von 0 bis
100 abgebildet und der Standard ist aber
sehr verlustreich weil die Daten eben
nur schwarz-weiß übertragen werden kann
können weil eben den Wert von 0 bis 100%
eben angegeben wird immer in den
fahbbereichen und die analogen
Übertragungs analogen
Übertragungsverfahren das Signal
verschiebt sich immer weiter und dadurch
verschiebt sich auch die Frequenz von
dem Signal die eben die Informationen
codiert und dadurch verschieben sich die
Bilder in der Software immer also muss
man das auch korrigieren deswegen sieht
man sieht man da unten immer so
Korrektur rener an denen die Software
dann festmcht wie sie die Bilder eben
korrigieren soll und das ist eben dieser
Doppler shift also das das berühmtes
Beispiel ist halt Krankenwagen hört man
auch dass wenn er vorbeifährt wenn wenn
er vor einem ist ist da die Frequenz
anders ist als wenn er wenn er schon
vorbeigefahren ist
und das gleiche passiert bei den
Satelliten auch wenn die sich damit sehr
hohen Geschwindigkeiten über uns drüber
bewegen dass sich die Signale auch da
leicht verschieben und das kann man in
diesen analogen Übertragungsverfahren
eben nicht nicht ausgleichen die Daten
die da übertragen werden sind zum einen
infrarotden auf dem einen Kanal also es
werden immer zwei Bilder gesendet ein
infrarotkanal und
ein tageszeitabhängiger Kanal tagsüber
ist sind das ist es eben das sichtbare
Licht das was wir wir zuerst gesehen
hatten und nachts ist es eben ein
Nahinfrarotbereich und dann kann man
eben da auch die Temperatur z.B ableiten
genau und was man eben auch mit so einer
Antenne machen kann ist die lowrate
picture transmission das wurde in
Russland entwickelt und
ist eben den digitales
Übertragungsverfahren also das die Daten
werden da eben
noch mal verpackt in digitale Signale
die dann eben von dem Satelliten
ausgesend werden das kann man damit auch
umfangen das Problem ist nur man braucht
einen Computer ein SR um das eben dann
zu demodulieren aber man hat eben als
Vorteil die zfache Auflösung und eben
drei Kanäle die zeitgleich übertragen
werden bei denen Satelliten die um die
es jetzt geht man könnte das anders auch
einteilen also man hat 60 Kilobit pro
Sekunde die man eben maximal senden
könnte und 40 KBit pro Sekunde werden
aktuell für Bilder Bilddaten gesendet
und äh genau so sehen die da unten
ungefähr aus äh die Aussetzer da das ist
bedingt von dem Satelliten weil der
schon bisschen älter ist der hat dann
immer technische
Probleme ja genau aber jetzt gibt's
actually einen neuen den Meteor m23 denn
vielleicht können wir den auch noch mal
im Laufe des Camps empfangen genau aber
wie geht das jetzt eigentlich praktisch
wie kann man das praktisch umsetzen zu
allererst braucht man eben eine Antenne
die Wetterdaten werden ungefähr in dem
Bereich von Radiowellen FM Radiowellen
oder noch da drunter sind eben auch
flugfrequenzen also die Frequenzen die
die Tower benutzen sind ganz in der Nähe
und die sind ungefähr in dem Bereich bei
2 m und optimale Antennen sind immer bei
Lambda halbe weil sie
eben nicht zu lang sind und die Antenne
die hier jetzt ist ist eine vdpol anenne
also da ist auch die hat eben auch die
Wellenlänge Lambda halbe also
35 cm hat jedes Stück also insgesamt 1 m
also genau die Hälfte von 2 m und die
hat die ist eben so geformt die
einfachste Antenne W natürlich einfach
zwei Stäbe die 1 m lang sind aber die
hat eben noch noch eben diese vform die
ist bei 120° weil sich dadurch eben die
empfangscharakteristiken Stärke auf
diese Orbitale Form des
satellitens einstellt also wenn der
Satellit der der fliegt also man müsste
diese Antenne dann eben Richtung Norden
ausrichten und der Satellit fliegt immer
von Norden nach Süden oder von Süden
nach Norden und da drauf kann man eben
stellt dieser Winkel eben die sich ein
und man erhält eben bessere
[Musik]
Empfangsergebnisse genau und und dann
geht das Signal eben weiter in so ein
STR das ist eben das kann eigentlich
jedes STR sein die Frequenzen sind eben
so nah an dem radioband dran dass man da
eigentlich
relativ viele viel Auswahl hat der
abgebildete STR ist z.B einfach einen
DVBT Stick die in China oder auch in in
vielen Ländern
zur einfach für Fernseh Fang genutzt
werden die kann man einfach an seinen
Laptop anstecken und dann kann man
Fernsehen damit gucken lustig bei denen
ist dass dafür gibt es eben spezielle
Treiber die diese Limitationen eben
umgehen die diese Sticks mit sich
bringen und dann kann man die meisten
Sticks unterstützen glaube ich 30 maherz
bis 1 Gigahertz der unterstützt sogar
noch weniger weil es eine spezielle
Version ist aber die meisten Decken halt
dieses dieses Spektrum genau ab was man
da eben empfangen will und das ist eben
eine sehr günstige Alternative um das zu
empfangen genau aber der erste Schritt
ist eben zu wissen wo der Satellit ist
da gibt's eben ganz viele Programme hier
ist die Software gpredict die das macht
und da gibt man eben ein welche an
welchen Satelliten man interessiert ist
in dem Fall senden die die Noa Flotte
das sind eben die Nachfolger der Trios
Serie senden eben noch diese apt also
diese analogen Signale aus und da muss
man halt schauen dass sie eben über
einem drüber sind über während des
Zeitraums das da gibt's eben viele
Software auch fürs Handy die einem da
eben im Tagesverlauf zeigt welche
Satelliten gerade verfügbar sind und
sobald der seiteled eben über einem
drüber ist richtnet man die Antenne am
besten nach Norden aus ungefähr ein
Meter über überm Grund weil da die
Empfangseigenschaften am besten sind
weil der Boden auch als Erde fungiert
teilweise genau äh und dann während des
Überfluges sieht dann das Signal so aus
in der Software wird also die
Radiosignale
werden werden da eben angezeigt und dann
kann man das halt einfach aufnehmen und
der speichert das dann ab oder man kann
das auch direkt an dem Programm
weitergeben was eben diese Daten
direkt verarbeitet da gibt's auch viel
Software wir können vielleicht wenn euch
das interessiert auch später noch mal
drauf eingehen wie das wie das genau
dekodiert wird und demoduliert wird aber
genau es reicht glaube ich jetzt einfach
erstmal zu wissen dass diese Signale das
wetterbild Codieren und das wird eben am
Anfang ist es ziemlich schwach weil der
satit auch weiter weg ist von einem und
je weiter der Pass
eben voranschreitet desto stärker wird
eben das Signal das ist eben ein Signal
von wo der Satellit eben relativ hoch
schon im Orbit stand genau deswegen ist
es ist es so stark
genau ja und dann muss man eben das
Signal demolieren D könen später
vielleicht auch noch mal drauf eingehen
und dann hat man eben am Ende ein
ziemlich schräges Resultat wegen dem
Doppler shift also die Frequenzen
verschieben sich da und das kann man
eben korrigieren und der hält am Ende
vielleicht können wir noch
mal noch mal zurück ich habe jetzt glaub
ich keine extra Folie dafür und dann
erhält man eben so ein Bild raus genau
äh ja und für die Zukunft
äh senden die Satelliten auch noch
andere ähm andere äh
Übertragungsverfahren aus äh die eben
äh die eben deutlich mehr von der
Auflösung der äh Radiometer übertragen
äh das ist eben high resolution picture
transmission das hat jeder Satellit der
äh vor vor 20 Jahren gestartet wurde
auch schon an Bord aber das ist deutlich
komplizierter die Signale sind teilweise
so schwach dass man satitenschüsseln
braucht die eben viel Signal bündeln und
dann eben in eine Feed
die eben in dem centerpo befestigt wird
bündeln und dann erhält man natürlich
weil die dräter auch ziemlich klein sind
die mit die man dann im Endeffekt nutzt
auch noch einen relativ nutzbares
Bild genau das das war jetzt einer
meiner ersten Versuche von
HPT genau aber
äh soweit erstmal wir können dann später
auch wenn Interesse besteht das mal
praktisch machen ich habe geschaut in 50
Minuten ist der nächste Überflug genau
dann vielen Dank für die
[Applaus]
[Musik]
Aufmerksamkeit