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Moin,

unter <http://www.calsky.com/cs.cgi/Satellites/4?> kann man sich
Sichtbarkeitsdaten für die ISS ausgeben lassen (ich finde die
Darstellung nicht so besonders gelungen). Mich würde mal
interessieren, wie weit in die Zukunft man eigentlich brauchbare
Ephemeriden angeben kann, also z. B. eine Sichtbarkeit in einem
Fenster von ca. +/- 5 Minuten mit ungefährer Richtungsangabe zu
machen.

Die ISS macht im Jahr ungefähr 5800 Erdumläufe, d. h. eine
Prognosefehler im Promillebereich würde schon bedeuten, daß man
bereits nach einem Jahr praktisch keine Ahnung hat, wo sich die ISS
überhaupt befindet. Der zuverlässige Prognosezeitraum ist also wohl
deutlich kleiner - wie groß etwa?

Wäre es für Mittelstufenschüler "mit Hausmitteln" möglich, sich solche
Ephemeriden fortlaufend selbst zu berechnen, indem sie die ISS immer
mal wieder (wenn sichtbar) beobachten und dann aus den aktuellen
Sichtungen neue Prognosen für die nächsten Wochen aufstellen? Gibt es
dafür irgendwo eine einfache Anleitung?

Ich muß zugeben, daß ich das nicht so ganz trivial finde: Man hat eine
raumfeste bzw. langsam präzedierende Umlaufbahn mit bekannter resp. zu
bestimmender Bahnperiode, und in der rotiert die Erde. Man muß also
zuerst feststellen, zu welchen Zeiten sich ein Bahnbogenstück über dem
Horizont befindet und wo sich das dann im Azimutalsystem befindet
(sieht nach einiger Fummelei aus), sodann, zu welchen Zeiten die ISS
ein solches Bogenstück durchfliegt, drittens, welcher Bereich des
sichtbaren Bahnbogens sich im Sonnenlicht befindet, und dann noch, ob
es zu diesem Zeitpunkt ausreichend dunkel ist. (Das mit den TLE habe
ich auch noch nie kapiert.)


Gruß aus Bremen
Ralf
-- 
R60: Substantive werden groß geschrieben. Grammatische Schreibweisen:
adressiert Appell asynchron Atmosphäre Autor bißchen Ellipse Emission
gesamt hältst Immission interessiert korreliert korrigiert Laie
nämlich offiziell parallel reell Satellit Standard Stegreif voraus

"Ralf . K u s m i e r z" <me@privacy.invalid> wrote:

>Wäre es für Mittelstufenschüler "mit Hausmitteln" möglich, sich solche
>Ephemeriden fortlaufend selbst zu berechnen, indem sie die ISS immer
>mal wieder (wenn sichtbar) beobachten und dann aus den aktuellen
>Sichtungen neue Prognosen für die nächsten Wochen aufstellen? Gibt es
>dafür irgendwo eine einfache Anleitung?

Der Mittelstufenschüler nutzt dafür ein iPhone mit dieser App:
http://simpleflybys.com/

Ansonsten sucht man sich hier etwas aus:
http://science.nasa.gov/realtime/

Vielleicht auch interessant:
http://esamultimedia.esa.int/docs/issedukit/de/html/t0106r1.html
(unten auf 'Ausprobieren' klicken)

Grüße
Michael

On 2010-02-21 10:16, Michael Meier  wrote:
> "Ralf . K u s m i e r z" <me@privacy.invalid> wrote:
>>Wäre es für Mittelstufenschüler "mit Hausmitteln" möglich, sich solche
>>Ephemeriden fortlaufend selbst zu berechnen, indem sie die ISS immer
>>mal wieder (wenn sichtbar) beobachten und dann aus den aktuellen
>>Sichtungen neue Prognosen für die nächsten Wochen aufstellen? Gibt es
>>dafür irgendwo eine einfache Anleitung?
>
> Der Mittelstufenschüler nutzt dafür ein iPhone mit dieser App:
[Links gelöscht]

Es ging Ralf offensichtlich nicht darum, wo man die Ergebnisse dieser
Berechnungen nachsehen kann, sondern wie man das berechnet, und ob das
mit dem mathematischen Rüstzeug eines Mittelschülers (ebene
Trigonometrie, Vektorrechnung, (vielleicht!) Differential- und
Integralrechnung) möglich ist.

Fertige Anleitung habe ich auch keine, ich würde vom Ansatz her so
vorgehen:

Der Satellit bewegt sich auf einer Ellipse, die Erde dreht sich darunter
weg. Wenn ich die Bahndaten des Satelliten kenne, kann ich mir seine
Position im Raum ausrechnen. Ebenso kann ich mir meine Position im Raum
ausrechnen, wenn ich meine Position auf der Erde und die Rotation der
Erde kenne. Die Position des Satelliten am Himmel zu berechnen erfordert
dann nur mehr einfache Trigonometrie.

Wenn ich die notwendigen Parameter nicht kenne, sondern nur die Position
des Satelliten am Himmel zu bestimmten Zeitpunkten kenne, kann man das
natürlich rückwärts rechnen, aber damit wäre der Mittelschüler
vermutlich überfordert (ich habe großen Respekt vor den Kepler und
Konsorten). Was ich als Mittelschüler gemacht hätte (ab 16 hatte ich
einen TI-99), wäre mit geschätzten Bahnparametern zu beginnen
(kreisförmige Bahn, Höhe 400 km) und dann an Hand der Beobachtungen zu
numerisch zu verfeinern (d.h., immer ausrechnen, wo der Satellit zum
Beobachtungszeitpunkt sein sollte und die Bahndaten so lange anpassen,
bis die tatsächlich beobachtete Position herauskommt (Ungenauigkeit der
Beobachtung nicht vergessen!).

Ich sehe gerade, dass da oben nicht "Mittelschüler" sondern
"Mittelstufenschüler" steht. Ich weiß nicht genau, was das ist (in AT
ist die Mittelschule das Gymnasium, das sich in Unter- und Oberstufe
teilt), nehme aber mal an, dass da Integral- und Differenzialrechnung
noch nicht am Lehrplan stehen. Also wird er wohl auch die Position des
Satelliten im Raum numerisch berechnen müssen, wenn er die notwendige
Formel nicht gerade in seiner Formelsammlung findet. (Computer sind was
Feines - da kann man mangelnde mathematische Fähigkeiten durch stures
Numbercrunching ersetzen (und hat dann keine Ahnung, ob das Ergebnis
plausibel ist))

	hp

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begin  quoting, "Peter J. Holzer" schrieb:

> Es ging Ralf offensichtlich nicht darum, wo man die Ergebnisse dieser
> Berechnungen nachsehen kann, sondern wie man das berechnet, und ob das
> mit dem mathematischen Rüstzeug eines Mittelschülers (ebene
> Trigonometrie, Vektorrechnung, (vielleicht!) Differential- und
> Integralrechnung) möglich ist.

Uff, dann hat's doch einer verstanden...

> Fertige Anleitung habe ich auch keine, ich würde vom Ansatz her so
> vorgehen:
> Der Satellit bewegt sich auf einer Ellipse, die Erde dreht sich darunter
> weg. Wenn ich die Bahndaten des Satelliten kenne, kann ich mir seine
> Position im Raum ausrechnen. Ebenso kann ich mir meine Position im Raum
> ausrechnen, wenn ich meine Position auf der Erde und die Rotation der
> Erde kenne. Die Position des Satelliten am Himmel zu berechnen erfordert
> dann nur mehr einfache Trigonometrie.

"Nur" ist gut - sphärische Trigonometrie kann ich jedenfalls nicht
auswendig.

> Wenn ich die notwendigen Parameter nicht kenne, sondern nur die Position
> des Satelliten am Himmel zu bestimmten Zeitpunkten kenne, kann man das
> natürlich rückwärts rechnen, aber damit wäre der Mittelschüler
> vermutlich überfordert (ich habe großen Respekt vor den Kepler und
> Konsorten). Was ich als Mittelschüler gemacht hätte (ab 16 hatte ich
> einen TI-99), wäre mit geschätzten Bahnparametern zu beginnen
> (kreisförmige Bahn, Höhe 400 km)

Das dürfte auch genau genug sein. ("Kreisförmig", meine ich.)

> und dann an Hand der Beobachtungen zu
> numerisch zu verfeinern (d.h., immer ausrechnen, wo der Satellit zum
> Beobachtungszeitpunkt sein sollte und die Bahndaten so lange anpassen,
> bis die tatsächlich beobachtete Position herauskommt (Ungenauigkeit der
> Beobachtung nicht vergessen!).

Hm, so eine Art "einfaches Strickmuster" scheint es da offenbar nicht
zu geben... (irgendwie überraschend).

> Ich sehe gerade, dass da oben nicht "Mittelschüler" sondern
> "Mittelstufenschüler" steht. Ich weiß nicht genau, was das ist (in AT
> ist die Mittelschule das Gymnasium, das sich in Unter- und Oberstufe
> teilt),

Aha, wieder was dazugelernt. Die Mittelstufe oder Sekundarstufe I
umfaßt die Schuljahre 5-10 und führt zum Hauptschul- oder
Realschulabschluß (heutzutage eigentlich nur noch für Dummies und
gesellschaftliche Versager relevant), die darüber hinausgehende
Sekundarstufe II soll zur Allgemeinen Hochschulreife führen.

> nehme aber mal an, dass da Integral- und Differenzialrechnung
> noch nicht am Lehrplan stehen.

So ist es.

> Also wird er wohl auch die Position des
> Satelliten im Raum numerisch berechnen müssen, wenn er die notwendige
> Formel nicht gerade in seiner Formelsammlung findet. (Computer sind was
> Feines - da kann man mangelnde mathematische Fähigkeiten durch stures
> Numbercrunching ersetzen (und hat dann keine Ahnung, ob das Ergebnis
> plausibel ist))

Ich hatte an eine Art anschauliche Vorgehensweise so ähnlich wie im
"Technischen Zeichnen" für Metallfacharbeiter gedacht: Die Bahn wird
zunächst einmal auf eine raumfeste Kartendarstellung der Himmelssphäre
oder auch der Geoidfläche (Quasi-Groundtrack) projiziert (und sollte
so annähernd statisch sein oder sich durch die Präzession langsam
drehen), und dann wird in diese Darstellung eine Horizontlinie
hineinprojiziert, die sich sterntäglich dreht - sobald sich die Bahn
oberhalb des lokalen Horizonts (Footprint) befindet, ist der Satellit
prinzipiell sichtbar, falls es sich auf dem entsprechenden Bahnstück
befindet. Die reale Sichtbarkeit hängt dann (außer von seiner Größe)
von den Lichtverhältnissen (Tageszeit, Erdschatten) und den
Wetterbedingungen ab.

Das Ganze darf auch ein "mechanischer Analogcomputer" (also sowas wie
eine drehbare Sternkarte) sein. Wie würde man es Kindern oder jüngeren
Jugendlichen nicht nur am prinzipiellen Modell, sondern quantitativ so
vermitteln wollen, daß sie zu anwendbaren Resultaten kommen?
"Anwendbar" heißt dann, daß der Satellit nicht zwangsläufig am
vorausberechneten Ort auftaucht, sondern nur innerhalb eines
Viertelstundenzeitraums um diesen herum mit einer Positionsgenauigkeit
von 5 oder 10°. Und das Analogmodell sollte sich dann möglichst mit
einem Griff von der Soll- in die Ist-Position drehen und sich dadurch
die neuen Ephemeriden entsprechend verbessern lassen. Alternativ
könnte man an irgendwelche Tabellenlösungen denken, die sich mit Excel
oder sowas realisieren lassen, bei denen man an ein paar Parametern
drehen kann.

Hat sich denn darüber wirklich noch niemand Gedanken gemacht?


Gruß aus Bremen
Ralf
-- 
R60: Substantive werden groß geschrieben. Grammatische Schreibweisen:
adressiert Appell asynchron Atmosphäre Autor bißchen Ellipse Emission
gesamt hältst Immission interessiert korreliert korrigiert Laie
nämlich offiziell parallel reell Satellit Standard Stegreif voraus

Am 21.02.2010 15:20, schrieb Ralf . K u s m i e r z:

> Aha, wieder was dazugelernt. Die Mittelstufe oder Sekundarstufe I
> umfaßt die Schuljahre 5-10 und führt zum Hauptschul- oder
> Realschulabschluß (heutzutage eigentlich nur noch für Dummies und
> gesellschaftliche Versager relevant), die darüber hinausgehende
> Sekundarstufe II soll zur Allgemeinen Hochschulreife führen.

Ich wünsche Dir, dass alle die "Dummies und gesellschaftlichen Versager" 
von Deinen Worten Kenntnis bekommen und Dich irgendwann in Deiner 
Sch**ße sitzen lassen.

Wer bist Du, dass Du Dir ein derartiges Urteil erlauben kannst?

Du solltest Dir mal Gedanken machen, wer Deine Lebensmittel produziert, 
wer dich im Krankheitsfall oder im Alter pflegt, wer die Straßenbahn 
oder den Bus fährt, wer Dich im Restaurant bedient oder Dein Essen 
kocht, wer Dein Auto repariert...

Diese Leute als Dummies oder gesellschaftliche Versager zu bezeichnen... 
Mir fehlen die Worte...

Wer ist hier eigentlich der gesellschaftliche Versager?

-- 
Ohne Grüße

Thomas Weisbach

Am 21.02.2010 13:28, schrieb Peter J. Holzer:

 > Vektorrechnung

Kennt der Mittelschüler nicht.

 > Differential- und Integralrechnung

Auch unbekannt.

> Der Satellit bewegt sich auf einer Ellipse, die Erde dreht sich darunter

Was ist eine Ellipse? Kennt der Mittelschüler nicht.

> Was ich als Mittelschüler gemacht hätte (ab 16 hatte ich
> einen TI-99), wäre mit geschätzten Bahnparametern zu beginnen

Der TI-99 ist programmierbar? Hat der Mittelschüler nicht.

> Ich sehe gerade, dass da oben nicht "Mittelschüler" sondern
> "Mittelstufenschüler" steht.

Mittelschule ist in Sachsen Real- und Hauptschule unter einem Dach...
Mittelstufe? Keine Ahnung, was da gemeint ist...
Vektorrechnung und Differential- und Integralrechnung kommt erst in 
Klasse 11, also SEK II

-- 
Mit freundlichen Grüßen!

Thomas Weisbach

> Wer bist Du, dass Du Dir ein derartiges Urteil erlauben kannst?

Ist heute eben so.
Beim Aldi sah ich mal einen Zettel auf dem Azubis gesucht wurden. Weiß
die Berufsbezeichnung nicht mehr, eben das klassische an der Kasse
sitzen und Regal einräumen. Mittlere Reife Mindestvoraussetzung.

Thomas

Thomas Weisbach schrieb:
> Am 21.02.2010 15:20, schrieb Ralf . K u s m i e r z:
> 
>> Aha, wieder was dazugelernt. Die Mittelstufe oder Sekundarstufe I
>> umfaßt die Schuljahre 5-10 und führt zum Hauptschul- oder
>> Realschulabschluß (heutzutage eigentlich nur noch für Dummies und
>> gesellschaftliche Versager relevant), die darüber hinausgehende
>> Sekundarstufe II soll zur Allgemeinen Hochschulreife führen.
> 
> Ich wünsche Dir, dass alle die "Dummies und gesellschaftlichen Versager" 
> von Deinen Worten Kenntnis bekommen und Dich irgendwann in Deiner 
> Sch**ße sitzen lassen.
> 
> Wer bist Du, dass Du Dir ein derartiges Urteil erlauben kannst?
> 
> Du solltest Dir mal Gedanken machen, wer Deine Lebensmittel produziert, 
> wer dich im Krankheitsfall oder im Alter pflegt, wer die Straßenbahn 
> oder den Bus fährt, wer Dich im Restaurant bedient oder Dein Essen 
> kocht, wer Dein Auto repariert...
> 
> Diese Leute als Dummies oder gesellschaftliche Versager zu bezeichnen... 
> Mir fehlen die Worte...
> 
> Wer ist hier eigentlich der gesellschaftliche Versager?
> 

APPLAUS!!!

Servus,
Michael

-- 
34Deg. 52' 25.04'' N; 135Deg. 39' 38.92'' E
"Gott gebe mir die Kraft zu ändern, was ich kann.
Das Unvermögen zu akzeptieren was ich nicht kann
und die Unfähigkeit den Unterschied zu erkennen!"
(Calvin)

Thomas Weisbach schrieb:
> Wer bist Du, dass Du Dir ein derartiges Urteil erlauben kannst?
[ ] Du kennst den K u s m i e r z-Troll ...
Fiter justieren und gut.

Gruß,
Markus

On 2010-02-21 14:38, Thomas Weisbach  wrote:
> Am 21.02.2010 13:28, schrieb Peter J. Holzer:
> > Vektorrechnung
>
> Kennt der Mittelschüler nicht.

Was lernen die Kids heutzutage? ;-)

War bei uns sicher in der Unterstufe (5.-8. Schulstufe) Stoff, ich weiß
aber nicht mehr in welchem Jahr (vermutlich 6. Schulstufe, da braucht
man es nämlich auch schon in Physik (Kräfteparallelogramm, etc.))


> > Differential- und Integralrechnung
>
> Auch unbekannt.

11. Schulstufe (im naturwissenschaftlichen Realgymnasium. HTL-Schüler
lernen sowas wahrscheinlich früher, neusprachliche gar nicht).


>> Der Satellit bewegt sich auf einer Ellipse, die Erde dreht sich darunter
>
> Was ist eine Ellipse? Kennt der Mittelschüler nicht.

Was eine Ellipse ist, wusste ich schon in der Volksschule. Konstruiert
haben wir sie spätestens in der 7. Schulstufe.


>> Was ich als Mittelschüler gemacht hätte (ab 16 hatte ich
>> einen TI-99), wäre mit geschätzten Bahnparametern zu beginnen
>
> Der TI-99 ist programmierbar? Hat der Mittelschüler nicht.

War programmierbar. Der TI-99 war ein in BASIC programmierbarer
Homecomputer, etwas weniger leistungsfähig als der C64 oder Atari 800XL
zur gleichen Zeit. Bekam man 1983 um knapp 3000 Schilling nachgeworfen
und war mein erster Computer.

Einen Computer hatte damals wirklich nicht jeder. Heute dürfte das eher
zur Standardausstattung gehören.

>> Ich sehe gerade, dass da oben nicht "Mittelschüler" sondern
>> "Mittelstufenschüler" steht.
>
> Mittelschule ist in Sachsen Real- und Hauptschule unter einem Dach...

In Österreich ist es das Gymnasium: 5. bis 12. Schulstufe, schließt mit
der Matura (allgemeine Hochschulreife) ab. Das hatte ich aber bereits
erwähnt.


> Mittelstufe? Keine Ahnung, was da gemeint ist...

Hat Ralph ja inzwischen erklärt.

	hp

High!

Markus Fuenfrocken wrote:
> [ ] Du kennst den K u s m i e r z-Troll ...

Wenn man sich seine seine sonstigen ideologischen Präferenzen ansieht, 
sollte man eher vom "Kusmierrrrrrrrz-Trrrrrrrroll" sprechen...

Bis bald im Khyberspace!

Yadgar

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begin  quoting, Thomas Weisbach schrieb:

>> Aha, wieder was dazugelernt. Die Mittelstufe oder Sekundarstufe I
>> umfaßt die Schuljahre 5-10 und führt zum Hauptschul- oder
>> Realschulabschluß (heutzutage eigentlich nur noch für Dummies und
>> gesellschaftliche Versager relevant), die darüber hinausgehende
>> Sekundarstufe II soll zur Allgemeinen Hochschulreife führen.
> Ich wünsche Dir, dass alle die "Dummies und gesellschaftlichen Versager"
> von Deinen Worten Kenntnis bekommen und Dich irgendwann in Deiner
> Sch**ße sitzen lassen.

Du bist ein überheblicher Dummkopf.

> Wer bist Du, dass Du Dir ein derartiges Urteil erlauben kannst?

Ein Realist.

> Du solltest Dir mal Gedanken machen, wer Deine Lebensmittel produziert,
> wer dich im Krankheitsfall oder im Alter pflegt, wer die Straßenbahn
> oder den Bus fährt, wer Dich im Restaurant bedient oder Dein Essen
> kocht, wer Dein Auto repariert...

Weitgehend Leute mit Abitur (was auch immer das noch wert sein mag),
obwohl es natürlich zum Glück für die Minderbemittelten auch noch ein
paar Beschäftigungmöglichkeiten gibt.

> Diese Leute als Dummies oder gesellschaftliche Versager zu bezeichnen...
> Mir fehlen die Worte...

Leider nicht.

> Wer ist hier eigentlich der gesellschaftliche Versager?

Immer, wer fragt.

(O, ich sehe gerade, daß die Quote der Abiturienten bloß bei ca. einem
Viertel liegt. Das hatte ich allerdings kraß falsch eingeschätzt, ich
hatte vermutet, daß das inzwischen der Regel-Schulabschluß sei. Dann
stimmt die Aussage natürlich nicht.)


Geh sterben!
Ralf
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begin  quoting, Thomas Meier schrieb:

>> Wer bist Du, dass Du Dir ein derartiges Urteil erlauben kannst?
> Ist heute eben so.

Nee, offenbar nicht: So viele Abiturienten sind das offenbar doch
wieder nicht.

> Beim Aldi sah ich mal einen Zettel auf dem Azubis gesucht wurden. Weiß
> die Berufsbezeichnung nicht mehr, eben das klassische an der Kasse
> sitzen und Regal einräumen. Mittlere Reife Mindestvoraussetzung.

Ja, man muß die Grenze wohl nicht zwischen Mittelschule und Gymnasium
(Abitur), sondern zwischen Hauptschule und Realschule ziehen. (Aber
die Zahlen sehe ich jetzt nicht nach.)


Gruß aus Bremen
Ralf
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begin  quoting, "Peter J. Holzer" schrieb:

>>> Vektorrechnung
>> Kennt der Mittelschüler nicht.
> Was lernen die Kids heutzutage? ;-)

Frag nicht...

Aber Vektorrechnung im vertieften Sinn kommt wohl in der Mittelstufe
noch nicht dran.

>> Was ist eine Ellipse? Kennt der Mittelschüler nicht.
> Was eine Ellipse ist, wusste ich schon in der Volksschule. Konstruiert
> haben wir sie spätestens in der 7. Schulstufe.

Geometrisch, aber nicht analytisch, oder?


Gruß aus Bremen
Ralf
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Am 21.02.2010 21:13, schrieb Ralf . K u s m i e r z:

> Du bist ein überheblicher Dummkopf.

Vielen Dank, aus Deiner Feder nehm ich das mal als Kompliment...

>> Wer bist Du, dass Du Dir ein derartiges Urteil erlauben kannst?
> Ein Realist.

ROTFL!

> Weitgehend Leute mit Abitur (was auch immer das noch wert sein mag),
> obwohl es natürlich zum Glück für die Minderbemittelten auch noch ein
> paar Beschäftigungmöglichkeiten gibt.

[ ] Du hast richtig Ahnung.

>> Wer ist hier eigentlich der gesellschaftliche Versager?
> Immer, wer fragt.

Nicht jeder, der die Fertigkeit des Lesens besitzt, ist auch fähig zu 
verstehen...

> O, ich sehe gerade, daß die Quote der Abiturienten bloß bei ca. einem
> Viertel liegt. Das hatte ich allerdings kraß falsch eingeschätzt, ich
> hatte vermutet, daß das inzwischen der Regel-Schulabschluß sei. Dann
> stimmt die Aussage natürlich nicht.

Manchem nützt selbst ein Abitur nix mehr... Er bleibt ein arrogantes 
Arschloch.

P.S. Mach's Dir neben R.T. bequem...

-- 
Ohne Grüße
Thomas Weisbach

On 2010-02-21 20:19, Ralf . K u s m i e r z <me@privacy.invalid> wrote:
> begin  quoting, "Peter J. Holzer" schrieb:
>>>> Vektorrechnung
>>> Kennt der Mittelschüler nicht.
>> Was lernen die Kids heutzutage? ;-)
>
> Frag nicht...
>
> Aber Vektorrechnung im vertieften Sinn kommt wohl in der Mittelstufe
> noch nicht dran.

Naja, soviel braucht man dafür nicht.

>>> Was ist eine Ellipse? Kennt der Mittelschüler nicht.
>> Was eine Ellipse ist, wusste ich schon in der Volksschule. Konstruiert
>> haben wir sie spätestens in der 7. Schulstufe.
>
> Geometrisch, aber nicht analytisch, oder?

Konstruiert haben wir sie natürlich geometrisch. Ob wir sie damals auch
analytisch behandelt haben, weiß ich nicht mehr, aber wenn, dann als
gestauchten Kreis, was für die Bahnberechnung unbrauchbar ist - deshalb
meine Anmerkung, dass man das ohne Integralrechnung numerisch machen
muss (2. Keplersches Gesetz).

Ein aufgeweckter 15-Jähriger kann das durchaus schaffen.

	hp

Ralf . K u s m i e r z wrote:

> Ich muß zugeben, daß ich das nicht so ganz trivial finde: Man hat eine
> raumfeste bzw. langsam präzedierende Umlaufbahn mit bekannter resp. zu
> bestimmender Bahnperiode,

Erstes Problem: Die Bahnperiode ist zeitlich variabel, und diese
Variabilität wird durch zwei Faktoren bestimmt, die nich berechenbar
sind: Die Sonnenaktivität, die die mittlere Luftdichte beeinflusst und
damit die Rate der Verringerung der großen Halbachse, ergo der Periode
und die in unregelmäßigen Abständen stattfindenden Bahnanhebungen mit
dem umgekehrten Effekt. Deswegen sind auch TLE nur über sehr
überschaubare Zeiträume einigermaßen verlässlich.

Was die Vorausberechnung der Sichtbarkeiten über viele Monaten hinweg
angeht, das halte ich für wenig aussichtsreich.

> und in der rotiert die Erde. Man muß also
> zuerst feststellen, zu welchen Zeiten sich ein Bahnbogenstück über dem
> Horizont befindet und wo sich das dann im Azimutalsystem befindet
> (sieht nach einiger Fummelei aus), sodann, zu welchen Zeiten die ISS
> ein solches Bogenstück durchfliegt, drittens, welcher Bereich des
> sichtbaren Bahnbogens sich im Sonnenlicht befindet, und dann noch, ob
> es zu diesem Zeitpunkt ausreichend dunkel ist.

Da beißt die Maus keinen Faden ab, diverse Transformationen müssen
gemacht werden. Das ist kein Stoff der Mittelstufe, auch Trigonometrie
und Vektorrechnung allein helfen da nicht weiter. Ich habe
Praktikanten, die motiviert genug waren, sich nach dem Abi auf ihr
Studium vorzubereiten, an solche Probleme arbeiten lassen. Das haben
sie zwar hingekriegt - mal mit mehr, mal mit weniger Schmerzen - aber
den Anschein, so etwas schon mal gesehen zu haben, erweckte keiner.

X-No-Archive: Yes

begin  quoting, Michael Khan schrieb:

>> Ich muß zugeben, daß ich das nicht so ganz trivial finde: Man hat eine
>> raumfeste bzw. langsam präzedierende Umlaufbahn mit bekannter resp. zu
>> bestimmender Bahnperiode,
> Erstes Problem: Die Bahnperiode ist zeitlich variabel, und diese
> Variabilität wird durch zwei Faktoren bestimmt, die nich berechenbar
> sind: Die Sonnenaktivität, die die mittlere Luftdichte beeinflusst und
> damit die Rate der Verringerung der großen Halbachse, ergo der Periode
> und die in unregelmäßigen Abständen stattfindenden Bahnanhebungen mit
> dem umgekehrten Effekt. Deswegen sind auch TLE nur über sehr
> überschaubare Zeiträume einigermaßen verlässlich.

Wie überschaubar? Nach welcher Zeit ist eine halbwegs plausible
Prognose nicht mehr möglich, d. h. in der Viertelstunde, in der man
Ausschau hält, kommt die ISS dann nicht mehr?

> Da beißt die Maus keinen Faden ab, diverse Transformationen müssen
> gemacht werden. Das ist kein Stoff der Mittelstufe, auch Trigonometrie
> und Vektorrechnung allein helfen da nicht weiter. Ich habe
> Praktikanten, die motiviert genug waren, sich nach dem Abi auf ihr
> Studium vorzubereiten, an solche Probleme arbeiten lassen. Das haben
> sie zwar hingekriegt - mal mit mehr, mal mit weniger Schmerzen - aber
> den Anschein, so etwas schon mal gesehen zu haben, erweckte keiner.

Also nichts für Mittelstufe, ok. Die ziemlich ehrgeizige Aufgabe wäre,
die diversen erforderlichen Transformationen auf eine schematische
Anleitung einzudampfen, also so eine Art "tabellierten Algorithmus",
mit dem man nach Art einer "Milchmädchenrechnung"*) Ephemeriden anhand
von Beobachtungen fortschreiben und verbessern kann. Der Anwender muß
dazu nicht verstanden haben, wie das funktioniert, aber natürlich der
Entwickler. Im Moment habe ich noch keine Idee, wie man das anstellen
könnte.

Naja, der ground track ist wohl eher trivial: Länge und Breite für
verschiedene Inklinationen in (z. B.) 5-Grad-Schritten tabellieren und
dann aus den beobachteten Abweichungen systematisch den Zeitoffset,
die Umlaufperiode (freundlicherweise sehr präzise mit der großen
Halbachse, also der Höhe, gekoppelt) und die Inklination korrigieren.
Aber die Transformation ins lokale Azimutalsystem erscheint mir etwas
heikel. Die Bahnexzentrizität bleibt auf jeden Fall relativ klein,
vermutlich kann man die vernachlässigen (obwohl wegen der geringen
Höhen die scheinbaren Bahngeschwindigkeiten natürlich sehr viel höher
als die Zentriwinkelgeschwindigkeiten werden).

Eigentlich sollte die DLR ein Interesse daran haben, so ein
"Bastelblatt" zu entwickeln, das in der Schule verwendet werden
könnte. Bei Calsky nachzusehen kann nicht die Lösung sein, und die
komplette Eigenentwicklung ist offenbar nicht möglich.

*)
Ich habe neulich eine Milchmädchen-Anleitung zum Malnehmen mit den
Fingern geschrieben
(<http://www.cshare.de/file/ae6b09db8b61d1dae286ca325e9f9165>) und
teste die gerade an einer Grundschullehrerin, d. h. ich habe sie einem
Schulkind gegeben (das die sofort kapiert hatte), das die dann der
Lehrerin geben wird - mal die Reaktion abwarten.


Gruß aus Bremen
Ralf
-- 
R60: Substantive werden groß geschrieben. Grammatische Schreibweisen:
adressiert Appell asynchron Atmosphäre Autor bißchen Ellipse Emission
gesamt hältst Immission interessiert korreliert korrigiert Laie
nämlich offiziell parallel reell Satellit Standard Stegreif voraus

Ralf . K u s m i e r z wrote:

> Wie überschaubar? Nach welcher Zeit ist eine halbwegs plausible
> Prognose nicht mehr möglich, d. h. in der Viertelstunde, in der man
> Ausschau hält, kommt die ISS dann nicht mehr?

Du stellst gern mal Fragen, auf die man keine schnelle Antwort geben
kann, weil das von vielen Parametern abhängt, angefangen mit dem
Beobachterstandort. Ich nehme an, dir geht es nur um Standorte in
Deutschland; bei anderen Breiten sehen die Ergebnisse deutlich anders
aus. Ich habe einfach mal Folgendes gemacht:

Zweimal numerisch die Bahn der ISS propagiert, und zwar mit nur 5 km
Unterschied in der großen Halbachse. Dann habe ich mir Überfluge über
einem Ort in Deutschland 7 Tage und 10 Tage nach Startdatum und -zeit
der Simulation angeschaut. Allein aufgrund der 5 km Anfangsunterschied
hatte man nach einer Woche schon 12.5 Minuten Unterschied in der
Uhrzeit des Vorbeiflugs, nach 10 Tagen fast 17 Minuten. Die jeweiligen
Überflüge waren durch die 5 km Anfangsunterschied auch geometrisch
ganz anders, d.h., man müsste woanders hingucken, um die ISS aufgehen
zu sehen.

Ich will jetzt nicht behaupten, dass diese Aussage bereits für alle
Situationen repräsentativ ist, aber sie solte doch einen Anhaltspunkt
geben.

Wie man hier sieht ....

http://www.heavens-above.com/IssHeight.aspx?lat=0&lng=0&loc=Unspecified&alt=0&tz=CET

... ist es gar nicht schwer, um 5 km danebenzuliegen. Ein
Bahnanhebungsmanoever nicht erfasst, und schon liegt man um mehrere
Kilometer falsch.

> Also nichts für Mittelstufe, ok. Die ziemlich ehrgeizige Aufgabe wäre> die diversen erforderlichen Transformationen auf eine schematische
> Anleitung einzudampfen, also so eine Art "tabellierten Algorithmus",

Beispielsweise mit Excel sollte das eigentlich nicht so schwierig
sein. Funktionale Bloecke lassen sich in Routinen kapseln, die nur
noch aufgerufen werden müssen. Eine Milchmädchenrechnung wird das
dadurch noch nicht, aber die Kinder müssen nur verstanden haben, was
die Route macht, nicht wie sie es macht.

Das Problem, dass die Eingangsdaten stimmen müssen, weil am Ende sonst
nichts Richtiges herauskommt, hat man aber nach wie vor.

X-No-Archive: Yes

begin  quoting, Michael Khan schrieb:

>> Wie überschaubar? Nach welcher Zeit ist eine halbwegs plausible
>> Prognose nicht mehr möglich, d. h. in der Viertelstunde, in der man
>> Ausschau hält, kommt die ISS dann nicht mehr?
> Du stellst gern mal Fragen, auf die man keine schnelle Antwort geben
> kann, weil das von vielen Parametern abhängt, angefangen mit dem
> Beobachterstandort. Ich nehme an, dir geht es nur um Standorte in
> Deutschland; bei anderen Breiten sehen die Ergebnisse deutlich anders
> aus.

So weit hatte ich gar nicht gedacht.

> Zweimal numerisch die Bahn der ISS propagiert, und zwar mit nur 5 km
> Unterschied in der großen Halbachse. Dann habe ich mir Überfluge über
> einem Ort in Deutschland 7 Tage und 10 Tage nach Startdatum und -zeit
> der Simulation angeschaut. Allein aufgrund der 5 km Anfangsunterschied
> hatte man nach einer Woche schon 12.5 Minuten Unterschied in der
> Uhrzeit des Vorbeiflugs, nach 10 Tagen fast 17 Minuten. Die jeweiligen
> Überflüge waren durch die 5 km Anfangsunterschied auch geometrisch
> ganz anders, d.h., man müsste woanders hingucken, um die ISS aufgehen
> zu sehen.
> Ich will jetzt nicht behaupten, dass diese Aussage bereits für alle
> Situationen repräsentativ ist, aber sie solte doch einen Anhaltspunkt
> geben.
> Wie man hier sieht ....
> http://www.heavens-above.com/IssHeight.aspx?lat=0&lng=0&loc=Unspecified&alt=0&tz=CET
> ... ist es gar nicht schwer, um 5 km danebenzuliegen. Ein
> Bahnanhebungsmanoever nicht erfasst, und schon liegt man um mehrere
> Kilometer falsch.

Seufz, dann ist das ja wirklich so übel...

Konklusion: Prognosen über mehr als zwei Wochen sind illusorisch.

Dann ist das:

>> Also nichts für Mittelstufe, ok. Die ziemlich ehrgeizige Aufgabe wäre,
>> die diversen erforderlichen Transformationen auf eine schematische
>> Anleitung einzudampfen, also so eine Art "tabellierten Algorithmus",

wohl auch unrealistisch.

> Das Problem, dass die Eingangsdaten stimmen müssen, weil am Ende sonst
> nichts Richtiges herauskommt, hat man aber nach wie vor.

Das könnte man rekursiv dadurch lösen, daß man von realen Örtern der
Vergangenheit ausgeht und die rechnerisch benutzten Parameter daran
anfittet. Nutzt aber offensichtlich (s. o.) nichts. Ein Lehrer kann
also, abgesehen vom Wetter, nicht vier Wochen im voraus einen Termin
bei einem Observatorium ausmachen, um mit der Schulklasse die ISS zu
beobachten.


Gruß aus Bremen
Ralf
-- 
R60: Substantive werden groß geschrieben. Grammatische Schreibweisen:
adressiert Appell asynchron Atmosphäre Autor bißchen Ellipse Emission
gesamt hältst Immission interessiert korreliert korrigiert Laie
nämlich offiziell parallel reell Satellit Standard Stegreif voraus

Ralf . K u s m i e r z wrote:

> Das könnte man rekursiv dadurch lösen, daß man von realen Örtern der
> Vergangenheit ausgeht und die rechnerisch benutzten Parameter daran
> anfittet. Nutzt aber offensichtlich (s. o.) nichts. Ein Lehrer kann
> also, abgesehen vom Wetter, nicht vier Wochen im voraus einen Termin
> bei einem Observatorium ausmachen, um mit der Schulklasse die ISS zu
> beobachten.

Weiss jemand, warum man sich mit einer Schulklasse in ein Observatorium begeben 
sollte, um die ISS zu beobachten?

Ich nicht...

Rainer

Rainer Kresken schrieb:
> Ralf . K u s m i e r z wrote:
> 
>> Das könnte man rekursiv dadurch lösen, daß man von realen Örtern der
>> Vergangenheit ausgeht und die rechnerisch benutzten Parameter daran
>> anfittet. Nutzt aber offensichtlich (s. o.) nichts. Ein Lehrer kann
>> also, abgesehen vom Wetter, nicht vier Wochen im voraus einen Termin
>> bei einem Observatorium ausmachen, um mit der Schulklasse die ISS zu
>> beobachten.
> 
> Weiss jemand, warum man sich mit einer Schulklasse in ein Observatorium 
> begeben sollte, um die ISS zu beobachten?
> 
> Ich nicht...

An sich ist die Idee nett...
nur in den meisten Schulklassen werden 98% gelangweilt rumnölen :-(

Ich erinnere mich nur an meinen Schulbesuch in Bochum.

Servus,
Michael

-- 
34Deg. 52' 25.04'' N; 135Deg. 39' 38.92'' E
"Gott gebe mir die Kraft zu ändern, was ich kann.
Das Unvermögen zu akzeptieren was ich nicht kann
und die Unfähigkeit den Unterschied zu erkennen!"
(Calvin)

Ralf . K u s m i e r z wrote:

> Ein Lehrer kann
> also, abgesehen vom Wetter, nicht vier Wochen im voraus einen Termin
> bei einem Observatorium ausmachen, um mit der Schulklasse die ISS zu
> beobachten.

Wohl nicht. Allerdings ist, wie Rainer anmerkt, ein Observatorium
nicht der geeignete Ort zur Beobachtung eines Raumfahrtzeugs im
niedrigen Orbit. Ich weiß noch nicht einmal, ob die ihre Teleskope so
schnell nachführen koennen, wie es dazu erforderlich wäre. Je nach
Observatorium sind das ja ziemliche Brummer, und die Schwenkraten, die
gebraucht würden, sind typischerweise weit jenseits von allem, was in
der astronomischen Beobachtung gebracht wird.

Weiß einer, ob das geht?

Wenn man die ISS beobachten will, sollte man das kurzfristig planen
(aus den genannten Gründen), einen moeglichst dunklen Standort mit
freier Sicht auch bei niedrigen Elevationen vorsehen und in Heavens-
Above nachschauen, ob es am selben Abend nicht noch etwas anderes zu
beobachten gibt, Iridium-Flares, Überflüge anderer Satelliten,
Meteoritenschauer. Für die ISS reicht das bloße Auge, verstärkt mit
Feldstechern.

Ein Teleskop mag angehen, wenn der Bediener damit umgehen kann und
schon mal die ISS getrackt hat, sonst kann es ihm leicht passieren,
dass außer hektischem Herumgefummel wenig herausschaut.

Nett ist auch, wenn man einen Abend erwsischt, an dem sich ein Space
Shuttle der ISS nähert oder gerade abgedockt hat. Zwei Raumschiffe zum
Preis von einem, sozusagen.

Michael Khan wrote:

> Ich weiß noch nicht einmal, ob die ihre Teleskope so
> schnell nachführen koennen, wie es dazu erforderlich wäre. Je nach
> Observatorium sind das ja ziemliche Brummer, und die Schwenkraten, die
> gebraucht würden, sind typischerweise weit jenseits von allem, was in
> der astronomischen Beobachtung gebracht wird.
> 
> Weiß einer, ob das geht?

Prinzipiell geht das schon, aber man braucht ein computergesteuertes Teleskop 
und Software, die auf einen Satelliten nachfuehren kann. Moderne 
Schmidt-Cassegrains koennen haben hinreichend grosse Schwenkraten.

Experten koennen das auch zu zweit machen: einer fuehrt das Teleskop per Hand 
und Blick durch den bestens justierten Sucher nach, und der andere kriegt, wenn 
er Glueck hat, gelegentlich einen spektakulaeren Blick durch das Rohr.
Beide Methoden sind aber fuer Anfaenger und Gruppen hibbeliger Kinder definitiv 
ungeeignet.

Man sollte also einfach mit der Klasse nach draussen gehen und sie den hellen 
Lichtpunkt bestaunen lassen.

Rainer

Michael Khan wrote:

> Für die ISS reicht das bloße Auge, verstärkt mit
> Feldstechern.

Ein Feldstecher bringt da eigentlich nicht viel, es sei denn man ist stolzer 
Besitzen eines bildstabilisierten Teils mit mehr als 15facher Vergroesserung. 
Damit kann man schon deutlich Strukturen auf der ISS erkennen.

Rainer

X-No-Archive: Yes

begin  quoting, Michael Hess schrieb:

> An sich ist die Idee nett...
> nur in den meisten Schulklassen werden 98% gelangweilt rumnölen :-(

Das gilt aber für so ziemlich jedes "lehrreiche" Thema.


Gruß aus Bremen
Ralf
-- 
R60: Substantive werden groß geschrieben. Grammatische Schreibweisen:
adressiert Appell asynchron Atmosphäre Autor bißchen Ellipse Emission
gesamt hältst Immission interessiert korreliert korrigiert Laie
nämlich offiziell parallel reell Satellit Standard Stegreif voraus

X-No-Archive: Yes

begin  quoting, Michael Khan schrieb:

>> Ein Lehrer kann
>> also, abgesehen vom Wetter, nicht vier Wochen im voraus einen Termin
>> bei einem Observatorium ausmachen, um mit der Schulklasse die ISS zu
>> beobachten.
> Wohl nicht. Allerdings ist, wie Rainer anmerkt, ein Observatorium
> nicht der geeignete Ort zur Beobachtung eines Raumfahrtzeugs im
> niedrigen Orbit.

Ein Observatorium ist auf jeden Fall ein ungeeigneter Ort für
Menschenmassen an Instrumenten, weil dafür auf jeden Fall zu viel
Hektik ist und eigentlich niemand etwas davon hat.

Ich dachte auch eher an so etwas wie die Situation in Bremen mit dem
Planetarium und dem Observatorium der Olbers-Gesellschaft: Es gibt
Vortragsräume sowie die Möglichkeit, einiges in der
Planetariumssimulation zu erklären. Zum "krönenden Abschluß" könnte
sich die Klasse dann auf den Turm begeben und dort die Satelliten mit
dem bloßen Auge oder einem Feldstecher pro Person (in dem man leider
auch nicht mehr sieht, die ISS ist einfach zu klein) beobachten -
letzteres klappt aber nicht wegen Prognoseunmöglichkeit.

> Ich weiß noch nicht einmal, ob die ihre Teleskope so
> schnell nachführen koennen, wie es dazu erforderlich wäre. Je nach
> Observatorium sind das ja ziemliche Brummer, und die Schwenkraten, die
> gebraucht würden, sind typischerweise weit jenseits von allem, was in
> der astronomischen Beobachtung gebracht wird.
> Weiß einer, ob das geht?

Mit kleinen Instrumenten sollte das wohl gehen (mit der entsprechenden
Programmierung: eine einfache polare Montierung mit der üblichen
motorischen Nachfürhrung reicht natürlich nicht), un die wären optisch
dafür auch ausreichend. Für die Massendarbietung halte ich es aber
schlicht für Unfug, daß sich Leute, vor allem Kinder, am Okular
drängeln, das erfordert nämlich Übung und Ruhe und bringt einfach
nichts, daher gehört da eine Camera dran, dann haben alle was davon.
Es wäre daher gar nicht so blöd, wenn sich die DLR ein paar
witterungssichere Standorte sichern, dort einige geeignete kleine
Teleskope aufbauen und die Bilder von den Überflügen dann live ins
Internet streamen würde.

Hier und da könnte man das vielleicht sogar mit Radaraufnahmen
kombinieren - die FGAN bei Bonn sollte das im Prinzip können (deren
Antenne ist schnell genug, die große Schüssel von Effelsberg sowie der
Astropeiler auf dem Stockert, mal abgesehen von der fehlenden
Sendeanlage, nicht), aber die haben natürlich auch was anderes zu tun.


Gruß aus Bremen
Ralf
-- 
R60: Substantive werden groß geschrieben. Grammatische Schreibweisen:
adressiert Appell asynchron Atmosphäre Autor bißchen Ellipse Emission
gesamt hältst Immission interessiert korreliert korrigiert Laie
nämlich offiziell parallel reell Satellit Standard Stegreif voraus

Thomas Weisbach  wrote:
> Am 21.02.2010 13:28, schrieb Peter J. Holzer:
> > Vektorrechnung
> 
> Kennt der Mittelschüler nicht.

Hatten wir in der 4. Unterstufe - also quasi 7. Klasse Von der Volksschule
weggezählt).

>> Der Satellit bewegt sich auf einer Ellipse, die Erde dreht sich darunter
> 
> Was ist eine Ellipse? Kennt der Mittelschüler nicht.

3. Unterstufe. Geometrie! Das wurde definitv sogar an Hauptschulen
unterrichtet.

> Mittelschule ist in Sachsen Real- und Hauptschule unter einem Dach...
> Mittelstufe? Keine Ahnung, was da gemeint ist...
> Vektorrechnung und Differential- und Integralrechnung kommt erst in 
> Klasse 11, also SEK II

Also die Integral / Differential kamen damals in .at deutlich nach
dem Vektor-Zeugs. Wobei mir zugegebenermassen jegliche Kenntniss der
derzeitigen Situation fehlt.

-- 
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