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2023-04-12T07:17:53Z

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[[Datei:ZeissBMK75.jpg|mini|Satellitenkamera BMK 75]]
Eine '''Satellitenkamera''' dient der fotografischen Beobachtung von [[Satellit (Raumfahrt)|künstlichen Erdsatelliten]] oder [[Ballistik|ballistischen]] Flugkörpern vor dem Hintergrund des [[Sternhimmel]]s.

Diese speziellen, auf ortsfesten [[Satellitenstation]]en eingesetzten Kameras wurden teilweise schon vor [[1957]] (Beginn der [[Raumfahrt]]) entwickelt. Sie haben typische [[Brennweite]]n von 30–70 cm bei einer [[Lichtstärke (Fotografie)|Lichtstärke]] von 1:2 bis 1:5. Das nutzbare [[Okular#Eigenschaften|Gesichtsfeld]] umfasst bei [[Fotoplatte|Platten]]- bzw. [[Film (Foto)|Film]]breiten von 20 cm etwa 20–50 Winkelgrade. Bei Einsatz neuerer [[CCD-Sensor]]en ist die Brennweite hingegen zu reduzieren.

== Bekannte Kameratypen ==
Satellitenkameras unterscheidet man einerseits nach der Brennweite, andrerseits nach der Art ihrer Montierung. [[Ballistische Kamera]]s sind azimutal („[[Altaz]]“) montiert, also mit einer lotrechten und einer waagrechten Achse, und machen die Aufnahmen in feststehender Richtung. Die [[Stern]]e zeichnen daher wegen der [[Erdrotation]] kurze Spuren, die Satelliten lange.

Die aus [[Astrograf]]en weiterentwickelten Kameras werden hingegen dem [[Sternhimmel]] nachgeführt, sodass die für die Ausmessung benützten [[Referenzstern]]e punktförmig abgebildet sind. Einige Sonderkonstruktionen können sogar den Satelliten nachgeführt werden, weil sie drei- oder vierachsig ausgeführt sind.

=== Ballistische Kameras ===
Die stärkste Verbreitung hatte die ballistische Kamera '''[[BC-4]]''' der schweizerischen Firma [[Wild Heerbrugg]] (heute im [[Leica Geosystems AG|Leica]]-Konzern) mit 18x18cm-[[Fotoplatte]]n. Das lichtstarke [[Kameraobjektiv]] mit 1:2/305mm gibt es auch mit längerer Brennweite von 450 Millimeter.

Einige andere Kameras entstanden als Prototypen an verschiedenen [[Hochschulinstitut]]en, kamen aber meist nicht zur Serienreife. Lediglich eine vom [[Institut géographique national]] in Paris entwickelte [[IGN-Kamera]] ist weiter verbreitet.

=== Kameras aus Astronomie und Photogrammetrie ===
In Russland wurden zwei langbrennweitige Kameratypen aus [[Astrograf]]en weiterentwickelt, die ältere [[KFA 1000]] (1 m Brennweite) und die [[AFU 75]] von 1970. Beide wurden in Kleinserien gebaut und erreichten 1–2 [[Winkelsekunde]]n Messgenauigkeit. Auch die USA benützten in den 1960er-Jahren Kameras aus anderen Anwendungsbereichen, u. a. die langbrennweitige [[PC-1000]] aus Spezialaufgaben der [[Photogrammetrie]]. Andere Kameras basieren auf dem Prinzip des astronomischen [[Schmidt-Teleskop]]s, wie etwa das in der [[DDR]] entwickelte Satellitenbeobachtungsgerät („SBG“) und die in nur wenigen Exemplaren gebaute englische [[Hewitt-Kamera]].

=== Mehrachsige Satellitenkameras ===
Unter den mit spezieller Korrektorplatte ausgestatteten [[Super-Schmidt-Optik]]en am weitesten verbreitet ist die [[dreiachsig]] montierte, 1956 entwickelte [[Baker-Nunn-Kamera]] mit dem damals außerordentlichen Öffnungsverhältnis von 1:1 und 50 cm Brennweite, bei der der rasch transportierbare Filmstreifen an die Krümmung der [[Bildebene (Fotografie)|Bildebene]] angepasst wird.
[[Datei:Baker-Nunn camera 001.JPG|mini|250px|Baker-Nunn-Kamera]]

Die technisch anspruchsvollste Satellitenkamera ist wohl die [[BMK 75]] von [[Carl Zeiss (Unternehmen)|Zeiss Oberkochen]]. Die speziell für [[Satellitengeodäsie]] und [[Astrometrie]] entwickelte [[Messkamera]] hat eine Brennweite von 75 cm und ein Öffnungsverhältnis von 1:2,5. Neben einer äußerst geringen optischen [[Verzeichnung]] (nur 1–2 µm, was wegen der ähnlich hohen [[Messfehler|Messgenauigkeit]] eine spezielle Verzeichnungskorrektur erübrigt) hat sie ein ausgeklügeltes System zum raschen [[Plattenwechsel]], das zahlreiche Aufnahmen während eines einzigen [[Satellitendurchgang]]s ermöglicht. Unter den ausgelieferten Kameras zählen jene der [[Fundamentalstation]]en in [[Wettzell]] (Bayerischer Wald) und [[Satellitenstation Graz-Lustbühel|Graz-Lustbühel]] (Steiermark) zu den Kameras mit der weltweit höchsten Beobachtungszahl.

Da aber die fotografische [[Satellitentriangulation]] und Satellitengeodäsie seit der [[Satellite Laser Ranging|SLR]]-Laser-Entwicklung gegenüber der nun genaueren [[Trilateration]] an Bedeutung verloren hat, werden diese Kameras teilweise auf [[CCD-Sensor]]en umgerüstet und für die [[Astronomie]] genutzt (Suche nach [[Kleinplanet]]en, Beobachtung von [[Komet]]en, [[Veränderlicher Stern|veränderlichen Sternen]] usw.); einige wurden auch für den Einsatz als [[Astrogeodäsie|astrogeodätische]] [[Zenitkamera]] getestet (TU Wien, Universität Bern).

== Beobachtungstechnik ==
Die Spur des Satelliten (und der mitfotografierten [[Fixstern]]e) wird durch einen Rotations-[[Verschluss (Kamera)|Verschluss]] in kurze Stücke zerhackt, die mit Methoden der [[Astrometrie]] auf ±1" eingemessen werden können (siehe auch [[Stereokomparator]]). Drei Arten von [[Montierung]]en sind in Gebrauch:
* die ''[[azimut]]ale Montierung'' hat eine senkrechte und eine waagrechte Achse (angewendet bei der ''ballistischen Kamera'')
* die ''[[äquatoriale Montierung]]'' (auch als ''parallaktische Montierung'' bezeichnet) wird den Sternen nachgeführt. Eine der Achsen ist (wie bei Sternwarte-Teleskopen) zum Himmelspol ausgerichtet
* die ''[[mehrachsig]]e Montierung'' hat drei oder vier Achsen. Sie kann genähert dem Satelliten nachgeführt werden. Die bekannteste Kamera ist die ''Baker-Nunn''.

Für Zwecke der Satellitengeodäsie wurden eigene [[Sternkatalog]]e berechnet, z. B. der [[SAO-Katalog]] mit 259.000 Sternen.

In den letzten Jahren hat die Messmethode an Bedeutung verloren, weil die Genauigkeit der modernen [[Distanzmessung]] zu Satelliten etwa 10-mal höher ist ([[Laufzeitmessung]] mit Laser oder Mikrowellen). Deshalb wurden manche dieser Kameras auf CCD-Sensoren umgerüstet oder für astronomische Zwecke wie Beobachtung von [[Komet]]en oder [[Asteroid]]en adaptiert.

== Siehe auch ==
* [[Stellartriangulation]]
* [[Bahnbestimmung]]
* [[Apogee-Teleskop]]
* [[Satellitenfotogrammetrie]]

== Literatur ==
* Günter Seeber: ''Satellite geodesy.'' de Gruyter, Berlin 2003, ISBN 3-11-017549-5; Kap. 5.1.2, S. 163 ff.: Satellite cameras [https://books.google.at/books?id=MPTh9Muj1soC&pg=PA163&lpg=PA163&dq=satellite+camera+bmk+75&source=bl&ots=r33A__SEQk&sig=VuRfTdu2bcN5p9hhbTc9dga0wxw&hl=de&ei=yXV-TMe1MYvNswb5l4SWCQ&sa=X&oi=book_result&ct=result#v=onepage&q=satellite%20camera%20bmk%2075&f=false bei Google Books]
* J. Weingrill et al.: ''Ground Based Wide-Field Photometry with the Zeiss BMK.'' [https://www.uni-graz.at/de/igamwww_hp_lustbuehel_bmk.pdf Abstract] bei uni-graz.at (pdf; 1,1 MB)
* A. G. Massevitch, A. M. Losinsky: [https://articles.adsabs.harvard.edu//full/1970SSRv...11..308M/0000308.000.html ''Photographic Tracking of Artifical Satellites''], Space Science Review, 1970

[[Kategorie:Photogrammetrie]]
[[Kategorie:Bodengebundene Raumfahrttechnik]]
[[Kategorie:Beobachtende Astronomie]]
[[Kategorie:Astrogeodäsie]]
[[Kategorie:Satellitenbeobachtung]]
[[Kategorie:Geodätisches Instrument]]
[[Kategorie:Astrofotografie]]

Satellitenkamera - Versionsgeschichte

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