Starlink - Satellitenkonstellation

Och, nicht dieses Thema schon wieder 
Zumal: warum nur space X und nicht nur one Web erlauben? One Web kommt mit wesentlich weniger Satelliten aus..

Ja sorry, aber kann man solche Szenarien evtl. berechnen?
Man kann ja nicht nur den Kopf in den Sand stecken und hoffen das nichts passiert.
Ich lasse mich auch gerne vom Gegenteil überzeugen, falls hier keinerlei Gefahr besteht, bzw. das Risiko extrem gering ist.

Ich muss auch nochmal rechnen, aber die 20Gb/s beziehen sich auf 1 Satelliten. Wir haben 12000.

Dann sieht die Rechnung natürlich anders aus. Der Teil für das "Internet" mit 47,407 Terratype pro Sekunde = 100% bleibt besehen.

12000 Satelliten im All bedeutet nicht, 12000 Satelliten welche auf Hochtouren laufen. 71% der Erde ist mit Wasser bedeckt. Auf dieser Fläche wohnt niemand. Die anderen 29% der Erde sind zwar Land, aber davon ist vieles Wald oder Ackerfläche. Dort wohnt auch niemand. Und in den Städten sieht es wieder ganz anders aus.

Daher würde ich eine andere Art der Rechnung bevorzugen. Ich würde nicht schauen, wie viele Satelliten gibt es und wie schnell sind alle zusamen und wie viel davon kann ich nutzen.

Ich würde gerne ausrechnen, wie viel Speed gibt es an einem Ort. Denn die Satelliten sind gleichmäßig verteilt.

Dazu folgendes Bild:



(1)   Es zählt nicht, wie viele Satelliten ich am Himmel sehen kann. Sondern es zählt wie viel  Fläche 1 Satellit abdeckt, bis der nächst übernimmt. Natürlich könnte ich mit Sicherheit auch zum 2. Satelliten am Himmel senden, aber i.d.R. sollte man sagen, daß der 2. Satellit doch eher für die Leute gedacht ist, die unter ihm sind.
(2)   Zur Grafik oben: Die beiden Städte in der Mitte könnten zwar alle 3 Satelliten nutzen, aber der linke Satellit versorgt in der Praxis ja auch die linke Stadt und der rechte Satellit versorgt die rechte Stadt.
(3)   Da die Satelliten am Himmel in einer Formation fliegen, kann man am Boden ein rechteckiges Gebiet definieren. Die Länge des Gebietes ist der Abstand zwischen zwei Satelliten auf einer Bahn, die breite des Gebietes ist der Abstand der Bahnen zueinander.
(4)   Die Erde hat einen Radius von 6371 Kilometern.
(5)   Berechnet wird im ersten Schritt der Orbit bei 550 Kilometer. Hier gibt es 72 Bahnen mit je 22 Satelliten.
(6)   Die Länge des Gebietes: Es zählt der Erdumfang und die Anzahl der Satelliten pro Bahn. ( Formel: Erdradius * Pi * 2 / 22). Das Gebiet ist 1820 km lang.
(7)   Breite des Gebietes: Es zählt der Umfang der Erde auf dem Breitengrad, auf dem man sich befindet (Hamburg hätte z.B. 53,33°) und die Anzahl der Bahnen. (Formel: =2*PI*(COS(53,33) *Erdradius / 72). Alle 332 km ist eine Bahn.
(8)   Faktor: Berechnet wurden jetzt 72 mal 22 Satelliten. Die Konstellation besteht am Ende jedoch aus 12000 Satelliten. Es muss somit ein Faktor verwendet werden (12000 / 22 / 72) in Höhe von 7,6.
(9)   Fläche. Die Fläche, welche vom Satelliten abgedeckt wird, ist die Länge (6) mal die Breite (7) geteilt durch den Faktor (8). Ein Satellit deckt somit ca. 80.000 Quadratkilometer Fläche ab.
(10)   Vergleich mit Hamburg: Hamburg hat 755 Quadratkilometer Fläche gemäß Wikipedia.
(11)   Wie oft Hamburg pro Satellit? (Formel: Fläche Satellit / Fläche Hamburg). Ergebnis: 106 mal die Stadt Hamburg würden sich am Himmel 1 Satellit teilen.
(12)   Geschwindigkeit vom Satelliten umgerechnet in DSL-Anschlüsse. 1 Satellit hat 20 Gigabit/s und ein Vergleichs-DSL Anschluss 50 Megabit/s. (Formel: 20 / 50 * 1024). Ein Satellit ist so schnell wie 410 DSL-Anschlüsse
(13)   Zusammenfassung: 106 mal die Stadt Hamburg würden sich 410 DSL-Anschlüsse teilen. (Formel: 410 / 106)  Also Hamburg bekäme 3,9 DSL-Anschlüsse.
(14)   Fazit: Für Privatkunden als DSL-Ersatz ist das System nicht geeignet. Aber in abgelegenen Gebieten sieht das natürlich ganz anders aus. Ich kann Züge, Flugzeuge und Schiffe damit anbinden. Wenn ein Kreuzfahrtschiff 3 Satelliten für sich alleine bekommt, könnten alle Passagiere gleichzeitig Videos schauen.

MPunktAPunkt

Entschuldigung, weiß net, wie ich auf Sie kam. Hatte keinen Hintergedanken. 

Hugo

Danke fuer die aufwendige Rechnung. Macht fuer mich Sinn. Insgesamt wird Starlink Minimum 10-20 Mio. Haushalte weltweit anschließen muessen. Alternativ Profianwendung. Schiff, Flugzeug, Militär, Finanzsektor.

@Hugo: solltest du wirklich von einer gleichmäßigen Verteilung ausgehen kannst du aber auch VIEL einfacher rechnen: 510.100.000 km² / 12000 Satelliten = 42.000 km² pro sat.

ABER
1. sie sind nicht gleichmäßig verteilt. Pole, alles > ~ 60°, fallen fast komplett raus. Außerdem sind die sats gerade um 50-55° viel dichter gepackt. Für beides zusammen käme wohl für die Höhe von Hamburg Pi*Daumen ein Faktor 10 zusammen

2. Es soll ja gerade nicht! Primär die Städte versorgen.
Mecklenburg Vorpommern hat ~20.000 km².
Somit käme, zusammen mit einem Korrekturfaktor von 10, auf McVp 2.000 gleichzeitige 50Mbit/s Anschlüsse.

3. Nicht alle werden gleichwertig genutzt. Was wird der Nutzungsfaktor für einen 50M Anschluss zur Primetime sein? Vlt 1/10el bis 1/20el?

Zusammen käme man immer noch nicht auf soo viele Anschlüsse/versorgte Kunden.

Hallo Sensei,
um ein evtl. Mißverständnis auszuräumen,
mein Spruch:

Zitat von: Gertrud am 23. November 2019, 03:39:00

Hallo Zusammen,

mit den Worten....
 …. was kümmert mich mein Geschwätz von gestern.... bin ich mit neuen Fakten wieder da. 
(……………)

Trotzdem würde ich diese Aussagen nicht gleich alle als Geschwätz bezeichnen :/
 (…..)

ist ein geflügeltes Wort, das oft fälschlicherweise Konrad Adenauer zu geschrieben wird. https://de.wikiquote.org/wiki/Konrad_Adenauer

Ich hatte mich aber damit auf meine untere Aussage vor Tagen bezogen.

Hallo Zusammen,

auch ich werde mich aus der Diskussion zurückziehen.
(…………….)

Es bezog sich nur auf mich persönlich, ich hatte damit niemanden ansprechen wollen.

Beste Grüße
Gertrud

Ah, okay.
Danke fürs klar stellen.

Hallo Sensei,
beim Suchen meiner Worte, ist mir diese Aussage von die aufgefallen.

(…………)
Theoretisch konnte man hier vom Forum aus mal beim RDS und/oder bei der IAU Nachfragen wie sie die zu den Großkonstellationen stehen.

Es ist dir anscheinend entgangen, das ich am 21.11.2019 einen Teil der Erklärung von der Internationalen Astronomischen Union gepostet hatte.
So gebe ich es nochmal zum nachlesen dazu.

(…)

Zitat

 
Eine Diskussion über den Einfluss von Satelliten auf die astronomische Forschung finden Sie in einer Erklärung der Internationalen Astronomischen Union zu Satellitenkonstellationen, die das LSST uneingeschränkt befürwortet:

Quelle:
https://www.lsst.org/content/lsst-statement-regarding-increased-deployment-satellite-constellations

Die Erklärung der Internationalen Astronomischen Union füge ich auch dazu.

Zitat

Die wissenschaftlichen Bedenken sind zweifach. Erstens bestehen die Oberflächen dieser Satelliten häufig aus hochreflektierendem Metall, und Reflexionen der Sonne in den Stunden nach Sonnenuntergang und vor Sonnenaufgang lassen sie als sich langsam bewegende Punkte am Nachthimmel erscheinen. Obwohl die meisten dieser Reflexionen so schwach sind, dass sie mit bloßem Auge nur schwer zu erkennen sind, können sie die empfindlichen Fähigkeiten großer bodengestützter astronomischer Teleskope [2] beeinträchtigen, einschließlich der derzeit unter Beobachtung stehenden extremen Weitwinkel-Teleskope Konstruktion [3]. Zweitens können von den Satellitenkonstellationen emittierte aggregierte Funksignale trotz erheblicher Bemühungen, Störungen der Funkastronomiefrequenzen zu vermeiden, astronomische Beobachtungen bei Funkwellenlängen gefährden. Die jüngsten Fortschritte in der Radioastronomie, wie die Erstellung des ersten Bildes eines Schwarzen Lochs oder das Verständnis für die Entstehung von Planetensystemen, waren nur durch gemeinsame Anstrengungen zum Schutz des Radiohimmels vor Störungen möglich.
Die IAU ist eine Wissenschafts- und Technologieorganisation, die Fortschritte in diesen Bereichen fördert und sichert. Obwohl erhebliche Anstrengungen unternommen wurden, um die Probleme mit den verschiedenen Satellitenkonstellationen zu lösen, empfehlen wir nachdrücklich, dass alle Beteiligten an dieser neuen und weitgehend unregulierten Grenze der Raumnutzung zum gegenseitigen Vorteil zusammenarbeiten. Satellitenkonstellationen können eine erhebliche oder schwächende Bedrohung für wichtige bestehende und zukünftige astronomische Infrastrukturen darstellen. Wir fordern ihre Designer und Entwickler sowie Entscheidungsträger auf, mit der astronomischen Gemeinschaft zusammenzuarbeiten, um die Auswirkungen von Satellitenkonstellationen zu analysieren und zu verstehen. Wir fordern die zuständigen Behörden außerdem nachdrücklich auf, einen Rechtsrahmen zu entwickeln, um die nachteiligen Auswirkungen auf die wissenschaftliche Erforschung so bald wie möglich zu mindern oder zu beseitigen.

Die IAU-Kommission B7 zum Schutz bestehender und potenzieller Beobachtungsstellen begrüßt die Möglichkeit, proaktiv mit allen an diesen Bemühungen Beteiligten zusammenzuarbeiten

.
Quelle:
https://www.iau.org/news/announcements/detail/ann19035/
(…………..)
Gruß Gertrud

Beste Grüße
Gertrud

Wenn ich das im Wiki richtig lese, wird das LSST erst 2022 inbetrieb gehen bzw. fertig gestellt. 2019 war oder wird first light sein
Da hat man unter Umständen ja noch Zeit eine Lösung zu finden. Bei einem fast 500Mio teuren Teleskop sollte das doch möglich sein.

Wenn ich das im Wiki richtig lese, wird das LSST erst 2022 inbetrieb gehen bzw. fertig gestellt. 2019 war oder wird first light sein
Da hat man unter Umständen ja noch Zeit eine Lösung zu finden. Bei einem fast 500Mio teuren Teleskop sollte das doch möglich sein.

Nicht zu vergessen, das ELT (Extremely Large Telescope) mit seinen superempfindlichen Sensoren wird 2025 in Betrieb gehen.
Bis dahin ist der Himmel dann dicht, die ESO wird sich "freuen". 

Das ELT wird sicherlich keine "Weitwinkel"-Aufnahmen machen, sondern sich im Vergleich zum ganzen Himmel nur auf winzige Punktbereiche fokussieren. Da wird das Problem wesentlich geringer sein.

Zitat von: Dublone am 23. November 2019, 17:09:26

Wenn ich das im Wiki richtig lese, wird das LSST erst 2022 inbetrieb gehen bzw. fertig gestellt. 2019 war oder wird first light sein
Da hat man unter Umständen ja noch Zeit eine Lösung zu finden. Bei einem fast 500Mio teuren Teleskop sollte das doch möglich sein.

Nicht zu vergessen, das ELT (Extremely Large Telescope) mit seinen superempfindlichen Sensoren wird 2025 in Betrieb gehen.
Bis dahin ist der Himmel dann dicht, die ESO wird sich "freuen". 

Eine Halbsphäre hat 74255330 arcsec².
Das Gesichtsfeld des ELT hat 100 arcsec

Das Beobachtungsfeld würde also 740.000 Mal ins Firmament passen.
Selbst unter schlechtesten Bedingungen hätte man da eher alle Tage Mal ein Satellit auf dem Bild und nicht schon auf 20+ %

Die neuen Orbitdaten sind da. So wie es aussieht gibt es in den Daten bisher nur sehr wenig Fehler, nur 2 mal sinkt ein Orbit. Die Datenqualität ist deutlich besser als beim Start der ersten 60 Satelliten.



Edit: Mir ist ein Fehler in der Skalierung der Achse unterlaufen. Die Y-Achse skaliert hier nur bis 360 km, nicht wie angezeigt bis 375. Ich hatte einen Programmierfehler in der Rundung der Y-Achsen. (Details: Ich habe "bis 360 km" und "runden auf 25 km" eingestellt. Das "Runden auf..." war ganz neu programmiert. Die Achs-Beschriftung selber hat auf 25 km gerundet und geht somit bis 375 km, die Datenpunkte in der Grafik wurden jedoch auf die alte 360 km-Achse gezeichnet). Hier habe ich vergessen, das "Runden" einzuprogrammieren.

Hallo Zusammen,

das Zeitraffervideo wurde auf La Palma mit einer Meteorkamera aufgenommen.
Es zeigt am 22.11.2019 einen kleinen Meteorschwarm der Alpha-Monocerotiden und am Ende einen Starlink -Durchgang.
&feature=youtu.be&t=133
Quellen:
https://twitter.com/JohnBarentine/status/1198387017786093573
https://globalmeteornetwork.org/?page_id=42

Beste Grüße
Gertrud

Hallo,

der Starlink Durchgang hat in der Geschwindigkeit was von "Sternenkreuzer im Dauerfeuer".

Folgend ein Screenshot aus dem Video. Ich habe für den angegebenen Standort und die genannte Zeit die Bewegung der Satelliten vorausberechnet.

• Im Screenshot selber sieht man die 6 Starlink-Satelliten und deren Lichtspur (von der Langzeitaufnahme). Farblich markiert habe ich den Stern "Sirius".
• Rechts habe ich mit einem kleinen Strich (per Hand) die Satelliten ausgeblendet.
• Links das Graue Fenster zeigt im Sternbild "Großer Hund" 6 Starlink-Satelliten. Auch hier ist Sirius markiert. Mit den dort berechneten (!) Satellitenpositionen könnte man das ausblenden rechts automatisieren.
• Optionale Gedankengänge: Das "Tote Feld" durch den schwarzen Strich ist im Verhältnis zum ganzen Bild im Video bereits klein. Im Verhältnis zu alle Bilder der ganzen Nacht wird es noch kleiner. Wenn man in den Rohdaten arbeitet könnte man auch je Satellit nur 1 Punkt ausblenden.

Super Fundstück! Danke, Gudrun.

---

Hier an dem Beispiel wird gut ersichtlich, dass man zwei Zustände der Starlinks strikt trennen muss:

1. Der Starlink-Zug: Das sind die neu ausgesetzten Starlink Sats auf ihrem Weg zum Zielorbit.  Dieser Zug wird erst einmal wohl ein mal pro Monat vorkommen und jeder Zug wird rund 2 Monate andauern.
Die Satelliten sind noch sehr nah bei einander, sehr hell, tauchen nicht so tief in der Nacht auf aber überstreichen einen Ort aber nur sehr selten.

2. Starlink-Sats im Zielorbit: Weniger hell, auf regelmäßigen Bahnen weit verstreut, vereinzelt, dafür recht häufig und auftauchen geschieht etwas weiter in die Nacht hinein.

---

Hier im Video sieht man auch gut wie stark der Einfluss der Dämmerung ist - und warum man meist primär in der Nacht seine Beobachtungen macht.

Und man sieht dass die Beobachtungen des Instruments diese Störungen durch Satelliten sehr gut raus rechnen kann und sehr gut funktioniert hat:

http://istrastream.com/rms-gmn/ES0002/

[BTW: SEHR schöne wissenschaftliche Details auf dieser Seite. Ich könnte mich da minutenlang durcharbeiten <3 . Aber dafür ist das der falsche Thread]


https://www.heavens-above.com/AllSats.aspx?lat=28.7134&lng=-17.9058&loc=La+Palma&alt=0&tz=WET

Laut Heaven Above waren die Starlinks insgesamt 20 min zu sehen und zwischen mag 3.3. und mag 4.1 hell

EDIT:
@Hugo

Optionale Gedankengänge: Das "Tote Feld" durch den schwarzen Strich ist im Verhältnis zum ganzen Bild im Video bereits klein. Im Verhältnis zu alle Bilder der ganzen Nacht wird es noch kleiner. Wenn man in den Rohdaten arbeitet könnte man auch je Satellit nur 1 Punkt ausblenden.

Je nach Detektor wäre nicht nur ein Pixel ausgeblendet. Häufig gibt es bei der Sättigung des Pixels Artefakte in den Nebenpixeln oder, im Exremfall, sogar über das halbe Bild

Aber das ändert nichts daran, dass hier das Rausrechnen wohl recht einfach wäre und nur SEHR wenige Daten verloren gehen sollten.
Und das geschieht ja auch schon - Wenn auch eher im postprocessing durch das Betrachten aller spuren und ein Filtern auf die Spuren, die Charakteristisch für Meteoriten sind. Dann muss man auch gar nicht erst an die Rohdaten ran..

Die "Starlink-Sonne" ist erloschen. Okay, das klingt jetzt schlimmer als die Wahrheit, es taugt maximal für eine Überschrift in einer Boulevardzeitung.

Aber schaut selber, fast alle Satelliten sind grau geworden:



Beim prüfen der Orbits kam folgendes heraus. Fast alle Starlinks haben ihren Orbit gesenkt.



Die Frage ist: Was passiert hier?  Meine persönliche Hoffnung (frei geraten): Die Orbits werden gesenkt damit die Satellite neu Positioniert werden können. Wenn SpaceX auf 22 Satelliten pro Orbit gehen möchte, sind hier 28 Satelliten zu viel im Orbit. Aber ob das so werden wird, lässt sich unmöglich an den heutigen (ersten) Daten erkennen.

Die Frage ist: Was passiert hier?  Meine persönliche Hoffnung (frei geraten): Die Orbits werden gesenkt damit die Satellite neu Positioniert werden können. Wenn SpaceX auf 22 Satelliten pro Orbit gehen möchte, sind hier 28 Satelliten zu viel im Orbit. Aber ob das so werden wird, lässt sich unmöglich an den heutigen (ersten) Daten erkennen.

Wenn sie nur neu sortieren, würden sie dann nicht 20 oder 22 in der Bahnebene lassen? Ich vermute eher, daß sie alle deorbiten. Sie haben ihre Aufgabe erfüllt. Tests der Kommunikationsnutzlast und vor Allem Test der Betriebabläufe, besonders der Software, des Betriebszentrums. Die Datenrate der neuen Satelliten ist viermal so groß und sie nutzen neue Frequenzen für das Downlin, habe ich verstanden. Da passen die ersten 60 nicht mehr rein, ist meine Vermutung.

Wenn sie nur neu sortieren, würden sie dann nicht 20 oder 22 in der Bahnebene lassen?

Ja, das sollte eigentlich so sein.

^  Spannend!

Ich habe auch noch nirgends jemanden anderen gesehen der diesen Abstieg öffentlich bemerkt hast. Könnte sein dass du da einer der ersten bist!

Auch die NORAD-Daten zu Starlink-1 sehen heute interessant aus:

20 Satelliten steigen weiter, ca. 35 pausieren bei runden 350 Kilometern. Bei weiteren 5 ist noch nicht ersichtlich, was diese machen werden.



Ob das der Beginn des "Driftens" ist?

Auch die NORAD-Daten zu Starlink-1 sehen heute interessant aus:

20 Satelliten steigen weiter, ca. 35 pausieren bei runden 350 Kilometern. Bei weiteren 5 ist noch nicht ersichtlich, was diese machen werden.

Ob das der Beginn des "Driftens" ist?

Das ist, wofür sie Genehmigung von der FCC bekommen haben. 20 steigen auf eine schon vorher genehmigte Bahnebene. Der Rest bleibt niedriger, bis sie die angemeldeten Bahnebenen benutzen dürfen. Oder länger, bis sie genehmigte Bahnebenen erreichen, falls das neue Schema nicht genehmigt wird.

Von mir etwas laienhaft nachgefragt:
Wenn ein Flugkörper im Orbit auf eine höhere Bahn gehievt wird; muss er dann nicht auch seine Geschwindigkeit erhöhen, damit die Ballance von Erdanziehung und Fliehkraft im Einklang sind (zu langsam => Rücksturz. zu schnell => wegdriften ins All)??

Also: werden die Satelliten beim Höhersetzen auch beschleunigt und beim Herabsetzen verzögert, oder bleibt die Geschwindigkeit gleich??

Also: werden die Satelliten beim Höhersetzen auch beschleunigt und beim Herabsetzen verzögert, oder bleibt die Geschwindigkeit gleich??

Jein, um einen Satelliten auf eine hoehere Bahn zu setzen, muss er zwar beschleunigt werden. Die Geschwindigkeit wird dort dann aber geringer sein, da die Fliehkraft auf hoeheren Bahnen singt und die Beschleunigung in Lageenergie umgewandelt wird. Das kennt man ja bei geostationaeren Satelliten, die sehr viel beschleunigt werden muessen um auf ihre Bahn zu kommen, dann aber so langsam sind, dass sie gerade mal mit der Erdrotation mithalten koennen.

Ich habe die letzten Tage mal ein bisschen rumgespielt, um ein paar Fragen bezüglich Abdeckung, verfügbare Bandbreite und Anzahl der Sats über Wasser anzuschauen. Dabei habe ich mir bisher nur die ca 1100 Sats bei 53° Inklination angeschaut und jeweils 20 GBit/s angenommen.
Es gibt da noch einiges zu tun und es gibt auch noch ein paar Limitierungen, aber ich wollte das schonmal so hier posten um Input zu bekommen, da ich nicht weiß, wann ich Zeit habe, daran weiter zu arbeiten.