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2026-04-03T22:13:39Z

In der Raumfahrt: englisch, daher Korrektur

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'''Sternsensoren''' oder '''''Star Tracker''''' (engl. ''Stern-Verfolger'') sind [[optisch]]e [[Messinstrument]]e auf Basis von [[CCD-Sensor|CCD]]- und anderen [[Optoelektronischer Sensor|optoelektronischen Sensoren]]. Sie dienen zur Suche und (genäherten) [[Richtungsmessung]] nach hellen [[Gestirn]]en und werden u. a. in folgenden Bereichen eingesetzt:
* [[Raumfahrt]] (s. u.)
* [[Astrometrie]] und [[technische Physik]] (grobe Orientierung größerer Instrumente im Raum)
* [[Geodäsie]] ([[Suchalgorithmus|Suchroutinen]] in der [[Astrogeodäsie]], Orientierung von [[Geschütz]]en usw.).
[[Datei: Tete d'optique de viseur d'etoile Musee du Bourget P1010602.JPG | mini | rechts | Optik des Sternsensors eines russischen Satelliten]]

== In der Raumfahrt ==
In der Raumfahrt zählen Sternsensoren zu den wichtigsten [[Sensor|Gebern]] bei Systemen zur [[Lageregelung]] und zur [[Fluglage]] – GNC (''Guidance Navigation and Control Sensors''), wobei sie die Lageregelung von [[Kreiselplattform]]en kontrollieren und unterstützen können. Sie orientieren sich an hellen [[Himmelskörper]]n (Sterne von mindestens [[Stern 1. Größe|1. Größe]]).

Moderne Sternsensoren gehen zurück auf die Entwicklung des [[Space Sextant]], der Mitte der [[1960er]] Jahre für das [[Apollo-Programm]] entstand und seither eingesetzt wird.

Die Genauigkeit und Automatisierung dieser Astro-Peilmethode wurde u. a. von sowjetischen [[Kosmonaut]]en in den [[1980er]] Jahren auf der [[Mir (Raumstation)|Raumstation Mir]] erprobt und überprüft, indem sie sie mit einem Space Sextant durchführten (zu sehen auf den Mir-Ausstellungen in München und Wien, ca. 1995).

Eine etwa seit dem Jahr 2000 bewährte und automatisierbare Vorgehensweise ist:
# Suche nach der [[Sonne]] (z. B. spiralförmig), die möglichst genau im [[Sichtfeld]] zentriert wird,
# Ausrichtung einer der drei Achsen nach der Sonne,
# Drehung um diese Achse, bis ein im vorausberechneten Winkel zur Sonne eingestelltes Gestirn im Sichtfeld des Sensors erscheint,
# Kontrolle dieser ([[zweideutig]]en) [[Peilung]] durch ein drittes Objekt – entweder einen weiteren Stern 1. Größe oder die [[Wärmestrahlung]] der [[Erde]].
Als stellare Objekte für die Schritte 3 und 4 werden traditionell die hellen Sterne [[Sirius]] oder [[Canopus]] verwendet.

=== Neuere Systeme ===
[[Datei:STARS on EBEX ld2012 image.png|mini|Die STARS Real-Time Star-Tracking-Software verarbeitet eine Aufnahme von [[The E and B Experiment|EBEX]] 2012, einem Höhenballon-basierten kosmologischen Experiment, das am 29. Dezember 2012 von der Antarktis aus gestartet wurde]]
Neuere Systeme können auch nach einem anderen Prinzip arbeiten, indem eine [[Elektronik]] die Aufnahmen einer Kamera mit einer gespeicherten [[Sternenkarte]] vergleicht und so die [[Raumlage|Ausrichtung der Kamera im Raum]] anhand der [[Sternbild]]er erkennt (vgl. Abb.). Die Sterne zum Vergleich müssen dafür nicht mehr besonders hell sein.

== Weitere Lagesensoren ==
Generell kann man folgende [[Lagesensor]]en – auch nach der nötigen [[Empfindlichkeit (Technik)|Empfindlichkeit]] bzw. dem [[Spektralbereich]] – unterscheiden:
* [[Lagesensor #Erdsensor|Erdsensoren]], die sich an der Erde orientieren (auch im [[Infrarot]] möglich),
* [[Sonnensensor #Raumfahrt|Sonnensensor]]en (sehr unempfindlich, aber schnell),
* Sternsensoren unterschiedlicher [[Genauigkeit]] und [[Lichtempfindlichkeit]]. Um das Jahr [[2000]] war die in der Raumfahrt nutzbare Genauigkeit etwa 0,01°, was z. B. für Zwecke der Astrometrie noch um den Faktor 10 bis 100 zu verbessern wäre.<ref>Zu den diesbezüglichen technischen Grenzen siehe [[Zenitkamera]] und elektronisches [[Tachymeter (Geodäsie)|Tachymeter]]. Erste Entwicklungen dazu siehe Fa. [[Kern Aarau]]</ref>

== Siehe auch ==
* [[digitale Bildverarbeitung]]
* [[Zielachse]], [[Zielfehler]]
* [[Raumgefühl]], [[Schwerelosigkeit]]

== Fußnoten ==
<references />

== Weblinks ==
* [http://www.jena-optronik.de/de/lageregelungssensoren/sternsensor-astro-15.html Autonomer Sternsensor]
* [https://www.astronews.com/news/artikel/2009/08/0908-003.shtml Lageregelung mit Sternsensor]

[[Kategorie:Astrometrie]]
[[Kategorie:Geodätisches Instrument]]
[[Kategorie:Optische Messtechnik]]
[[Kategorie:Sensor]]
[[Kategorie:Satellitentechnik]]

Sternsensor - Versionsgeschichte

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