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Frage

Welche zwei Arten von Satelliten gibt es? 

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Es gibt künstliche und natürliche Satelliten.

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Nenne vier Beispiele für verschiedene Arten von Satelliten.

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Neben Forschungssatelliten gibt es auch Wettersatelliten, Nachrichtensatelliten, Spionagesatelliten oder geostationäre Satelliten, die Fernsehprogramme übertragen.

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Frage

An welchem Punkt einer Satellitenbahn bewegt sich der Satellit am schnellsten? 

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Der erdnächste Punkt einer Satellitenbahn wird Perigäum genannt. Hier besitzt der Flugkörper seine höchste Geschwindigkeit.

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Frage

An welchem Punkt einer Satellitenbahn bewegt sich der Satellit am langsamsten? 

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Der Punkt, an dem der Satellit sich am langsamsten bewegt, nennt man Apogäum. Er ist von der Erde am weitesten entfernt. 

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Frage

Wie nennt man die Bahnneigung noch? 

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Die Bahnneigung wird auch Inklination genannt. 

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Was ist die Bahnneigung oder Inklination? 

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Der Winkel zwischen der Ebene der Satellitenbahn und der Ebene des Erdäquators wird in Gradmaß angegeben und nennt sich Bahnneigung oder Inklination.

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Frage

Was ist eine Polarbahn? 

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Die Bahn des Satelliten verläuft direkt über den Polen, wenn die Inklination 90 Grad beträgt. Man spricht dann auch von einer Polarbahn.

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Was ist eine äquatoriale Bahn? 

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Eine äquatoriale Bahn entsteht, wenn die Bahnneigung 0 Grad ist. Die Bahn verläuft dann nämlich genau über dem Äquator.

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Frage

Wie groß ist der Radius einer Satellitenbahn eines geostationären Satelliten und in welcher Höhe über dem Erdboden befindet er sich ?

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Der Radius einer geostationären Flugbahn beträgt etwa 42.000 km und der Satellit steht 35786 km über der Erdoberfläche.

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Frage

Nenne drei Beispiele für geostationäre Satelliten. 

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Kommunikationssatelliten, Wettersatelliten oder Fernsehsatelliten sind typische Beispiele für geostationäre Satelliten. 

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Was ist eine HOHMANN - Bahn? 

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HOHMANN - Bahnen sind Flugbahnen, bei denen ein Raumflugkörper möglichst ohne Treibstoffverbrauch sein Ziel erreicht. Es besteht die Möglichkeit, die Flugbahn so zu wählen, dass der Raumflugkörper eine elliptische Bahn hat, die die Erdbahn und die Bahn des Zielplaneten tangential berührt. Dann wird am wenigsten Treibstoff verbraucht.

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Was ist ein Swing-by-Manöver? 

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Das Swing-by-Manöver lässt sich wie folgt beschrieben: Nähert sich eine Raumsonde einem anderen Planeten, so wird sie in seinem Gravitationsfeld beschleunigt. Außerdem wird die Bahnform der Sonde beeinflusst. Die Bahngeschwindigkeit und Flugbahn der Raumsonde lässt sich auf diese Weise ohne irgendeinen Antrieb ändern. 

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Frage

Man möchte einen Satelliten auf eine stabile Umlaufbahn um die Erde bringen. Welche Geschwindigkeit wird mindestens benötigt?

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Es wird mindestens die erste kosmische Geschwindigkeit von v= 7,910 km/s benötigt.

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Frage

Man möchte, dass ein Satellit die Umlaufbahn der Erde verlässt. Welche Geschwindigkeit wird mindestens benötigt? 

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Es wird mindestens die zweite kosmische Geschwindigkeit von v=11,2 km/s benötigt. 

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Frage

Wie sieht eine Satellitenbahn eines Satelliten aus, der mit einer Geschwindigkeit zwischen 7,9 km/s und 11,2 km/s ins All geschossen wurde? 

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Die Bahn eines solchen Satelliten verformt sich zu einer Ellipse. 

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Wie nennt man den Planeten, der von einem natürlichen Satelliten (Mond) umkreist wird? 

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Man nennt diesen Planeten auch Mutterplanet. 

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Frage

Warum sind HOHMANN - Bahnen wichtig für die Planung interplanetarer Flüge? 

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HOHMANN – Bahnen sind aufgrund ihrer Energiesparsamkeit extrem bedeutsam für die Realisierung interplanetarer Flüge.

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Was sind die kosmischen Geschwindigkeiten ? 

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Als Kosmische Geschwindigkeiten bezeichnet man die Geschwindigkeiten, die ein Körper mindestens erreichen muss, um von einem Himmelskörper aus auf eine Bahn um diesen Himmelskörper oder um diesen Himmelskörper zu verlassen. 

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Wie wird die erste kosmische Geschwindigkeit noch genannt? 

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Sie wird auch Kreisbahngeschwindigkeit genannt. 

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Wie wird die zweite kosmische Geschwindigkeit noch genannt?

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Sie wird auch Fluchtgeschwindigkeit aus der Erde genannt. 

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Wie wird die dritte kosmische Geschwindigkeit noch genannt?

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Sie wird auch Fluchtgeschwindigkeit aus dem Sonnensystem genannt.

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Frage

Warum sind die drei kosmischen Geschwindigkeiten essentiell für die Raumfahrt? 

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Die drei kosmischen Geschwindigkeiten sind essentiell für die Raumfahrt. Mit deren Hilfe lässt sich nämlich abschätzen, welche Endgeschwindigkeit Raketen haben müssen, um einen Satelliten in eine stabile Umlaufbahn zu bringen oder Menschen zu anderen Himmelskörpern zu befördern oder mit einer Sonde unser Sonnensystem zu verlassen. 

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Was beschreibt die erste kosmische Geschwindigkeit? 

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Die erste kosmische Geschwindigkeit beschreibt, wie schnell ein Körper horizontal von der Erdoberfläche abgeschossen werden müsste, um antriebslos auf der Kreisbahn der Erde zu bleiben ohne auf die Erdoberfläche zurückzufallen.

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Welchen Wert hat die erste kosmische Geschwindigkeit auf der Erde?

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Für die Erde beträgt der Wert ersten kosmischen Geschwindigkeit v= 7,910 Kilometer pro Sekunde.

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Frage

Wie lautet die Formel zur Berechnung der ersten kosmischen Geschwindigkeit?

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Antwort

Die Formel lautet wie folgt:


v= Wurzel aus G mal M/r


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Frage

Was besagt die zweite kosmische Geschwindigkeit? 

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Antwort

Die zweite kosmische Geschwindigkeit beschreibt, wie schnell ein Körper von der Erde abgeschossen werden müsste, um antriebslos das Gravitationsfeld der Erde zu verlassen.

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Welchen Wert hat die zweite kosmische Geschwindigkeit auf der Erde? 

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Für die Erde hat die zweite kosmische Geschwindigkeit den Wert v= 11,19 Kilometer pro Sekunde. 

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Mit welcher Formel kann die zweite kosmische Geschwindigkeit errechnet werden? 

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Die Formel lautet:


v= Wurzel aus 2G mal M/r 

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Was wird bei der Errechnung der zweiten kosmischen Geschwindigkeit außer Acht gelassen?

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Es werden die Eigenrotation der Erde und Swing-by-Manöver an anderen Planeten außer Acht gelassen. 

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Was beschreibt die dritte kosmische Geschwindigkeit?

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Die dritte kosmische Geschwindigkeit beschreibt, wie schnell ein Körper von der Erdoberfläche abgeschossen werden muss, um antriebslos das Gravitationsfeld der Erde und der Sonne zu verlassen.

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Frage

Was wird bei der Errechnung der dritten kosmischen Geschwindigkeit berücksichtigt beziehungsweise nicht berücksichtigt?

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Es werden die Eigenrotation der Erde oder Swing-by-Manöver an anderen Planeten nicht beachtet. Die Bahngeschwindigkeit der Erde um die Sonne wird aber berücksichtigt.


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Welchen Wert hat die dritte kosmische Geschwindigkeit auf der Erde?

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Es wurde für die Erde ein ungefährer Wert von v~ 16,67 Kilometern pro Sekunde errechnet. 

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Mit welcher Formel kann die dritte kosmische Geschwindigkeit berechnet werden? 

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Die Formel lautet: v~ Wurzel aus 2G mal M der Sonne / r der Erde 

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Was beschreiben die Keplerschen Gesetze im Allgemeinen? 

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Alle drei Keplerschen Gesetze beschreiben die fundamentalen Gesetzmäßigkeiten des Umlaufs der Planeten um die Sonne.

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Warum haben die Keplerschen Gesetze eine große wissenschaftliche Bedeutung? 

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 Die Keplerschen Gesetze stellten einen wesentlichen Schritt bei der Überwindung der mittelalterlichen hin zur neuzeitlichen Wissenschaft dar. Sie sind deshalb bis heute von grundlegender Bedeutung für die Astronomie

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Für welche Objekte gelten die Keplerschen Gesetze noch außer für Planeten, die um die Sonne kreisen? Nenne drei Beispiele. 

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Auch gelten die Keplerschen Gesetze unter Anderem für Monde, Asteroidengürtel oder die Ringe des Jupiter und Saturn.

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Warum gelten die Keplerschen Gesetze auf als Basis für die Raumfahrt und für Satellitenbahnen? 

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Die Keplerschen Gesetze lassen sich auch auf künstliche Satelliten anwenden und zählen für diese genauso wie für Planeten.

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Wie nennt sich das Prinzip, nach dem die Keplerschen Gesetze für das ganze Universum gültig sind? 

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Es nennt sich das kosmologische Prinzip.

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Welcher Astronom spielte neben Johannes Kepler eine Rolle bei dem Fund der Keplerschen Gesetze? 

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Tycho Brahe hatte die besten Messinstrumente zur Verfügung und erlangte durch sie die genauesten Sternpositionen. Brahe war ein guter Experimentalphysiker, der seine astronomischen Beobachtungen sehr exakt und sorgfältig miss und nachprüfte. Seine Beobachtungen waren die Basis der theoretischen Erklärungen von Johannes Kepler.


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Von wem wurden die Keplerschen Gesetze gefunden? 

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Der Astronom Johannes Kepler (1571-1630) fand die Gesetzmäßigkeiten der Planeten Anfang des 17. Jahrhunderts. 

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Wie lautet das erste Keplersche Gesetz? 

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Die Planeten bewegen sich auf elliptischen Bahnen. In einem gemeinsamen Brennpunkt steht die Sonne.

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Welche Aussage lässt sich aus dem ersten Keplerschen Gesetz ableiten? 

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Aus dem ersten Keplerschen Gesetz folgt, dass sich bei der Bewegung von Planeten um die Sonne der Abstand von Planet zu Sonne ständig ändert.

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Wie werden die Punkte genannt, an denen der Abstand der Erde zur Sonne am größten beziehungsweise am geringsten ist? 

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Den Punkt, an dem die Erde den geringsten Abstand zur Sonne hat, nennt man Perihel. Den Punkt, an dem die Erde den größten Abstand zur Sonne hat, nennt man Aphel. 

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Wie lautet das zweite Keplersche Gesetz? 

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Die Verbindungslinie von Sonne und Planet überstreicht in gleichen Zeiten gleich große Flächen. 

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Was folgt aus dem zweiten Keplerschen Gesetz? 

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Aus dem zweiten Keplerschen Gesetz folgt, dass sich Planeten auf ihrer Bahn mit unterschiedlicher Geschwindigkeit bewegen. Dabei sind die in Sonnennähe schneller, in Sonnenferne dagegen langsamer.

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Wie nennt man die Verbindungslinie zwischen einem Planeten und der Sonne? 

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Antwort

Die Verbindungslinie wird auch Fahrstrahl genannt.

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Wie lautet das dritte Keplersche Gesetz?

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Die Quadrate der Umlaufzeiten zweier Planeten verhalten sich wie die dritten Potenzen der großen Halbachsen ihrer Bahnen. 

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Wie kann das dritte Keplersche Gesetz als Formel ausgedrückt werden? 

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T1² / T2² = a1³ / a2³ 

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Was folgt aus dem dritten Keplerschen Gesetz? 

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Aus dem dritten Keplerschen Gesetz folgt, dass die Bahngeschwindigkeit von Planeten mit wachsendem Abstand von der Sonne abnimmt. 

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Warum dreht sich der Merkur schneller um die Sonne als die Erde? 

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Das dritte Keplersche Gesetz besagt, dass sich sonnennahe Planeten schneller um die Sonne drehen als sonnenferne Planeten. Da die Erde im Sonnensystem weiter entfernt von der Sonne ist als der Merkur, dreht sie sich langsamer um die Sonne als dieser.

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