Einleitung

Wir sagen gern "Schüssel" und meinen damit Parabolspiegel. Sie stehen als Sinnbild für Satellitenanlagen und sind allgegenwärtig in unserem Leben. Montiert auf Dächern, an Balkonen und Hauswänden dienen sie dem direkten Empfang des Satellitenfernsehens.

Deutlich größer dimensioniert versorgen sie als Teil sogenannter Kopfstationen die Betreiber von kommerziellen Kabelfernsehsystemen und von DVB-T-Sendeanlagen mit den nötigen TV-Programmsignalen aus dem All, die diese dann an ihre Abnehmer weiterverteilen.

Bis zu 100 Metern im Durchmesser

Die NASA und auch die Europäische Weltraumbehörde ESA nutzen solche Spiegel für jeglichen Funkverkehr zwischen der Erde und ihren Weltraumflugkörpern als Sende- und Empfangseinrichtungen. Die größten Exemplare erreichen stattliche Durchmesser von bis zu 100 Metern.

Mathematisch-geometrisch gesehen ist ein Parabolspiegel ein sogenannter Rotationsparaboloid, da seine Form aus der fiktiven Drehung einer Parabel um ihre eigene Symmetrieachse resultiert. Ein solcher Hohlspiegel reflektiert in Abhängigkeit von der inneren Beschichtung einfallendes Licht, akustische oder, wie in unserem Falle, elektromagnetische Strahlen. Und zwar so, dass sie sich in seinem Brennpunkt kreuzen. Die Eigenschaften eines Parabolspiegels sind in soweit also vergleichbar mit denen einer Linse.

Schon in der Antike soll Archimedes seine Heimatstadt Syrakus mit Parabolspiegeln gegen die römischen Belagerer verteidigt haben. Er bündelte mit seinen Konstrukten das Sonnenlicht, heißt es, um die Schiffe der Barbaren in Brand zu setzen. Der Legende nach wurde der griechische Mathematiker im 2. Punischen Krieg 212 vor Christus von einem Römer erschlagen, als er gedankenversunken Linien in den Sand malte und dem Söldner, statt ihm wie gefordert seinen Namen zu nennen, antwortete: Störe meine Kreise nicht!

Auf die geometrischen Berechnungen von Archimedes geht letztlich unsere moderne Satellitenkommunikationstechnik zurück.

Weihnachtsbotschaft aus dem Weltall

Mit dem Start des US-Himmelskörpers Score begann im Dezember 1958 das Zeitalter der Nachrichtensatelliten. Trägerraketenbasiert strahlte er die Weihnachtsbotschaft des damaligen amerikanischen Präsidenten Eisenhower aus. Es folgten Versuche mit aluminiumbeschichteten Ballonsatelliten, die die Radiowellen einfach passiv reflektierten. Mit dem 1960 gestarteten Echo 1 wurden auf diese Weise erstmals Fernsehsignale übertragen. Der Durchbruch kam im Juli 1963 mit dem Start des US-Himmelskörpers Syncom 2, dem ersten funktionierenden geostationären Kommunikationssatelliten.

EUTELSAT und ASTRA versorgen Europa

Seit Mitte der 1970er Jahre beteiligen sich auch die Europäer an der Entwicklung der Satellitenkommunikationstechnik. Heute gibt es unter dem blau-goldenen Sternenbanner des alten Kontinents vor allem die Satellitenflotten der bis 2001 zwischenstaatlichen Gemeinschaftsorganisation EUTELSAT (Europäische Organisation für Fernmeldesatelliten) und des privaten Betreibers SES-ASTRA. Dabei waren die EUTELSATteliten, seit 1983 im Orbit, ursprünglich der "amtlichen" Nutzung vorbehalten. Die regelmäßige Ausstrahlung faktisch für jedermann begann für unsere Breiten mit ASTRA 1A im Februar 1989.

Heute umrunden hunderte Satelliten für den privaten Fernsehempfang unseren Planeten. Die meisten dieser künstlichen Erdtrabanten zur Kommunikationsübertragung befinden sich auf Umlaufbahnen rund 35.800 Kilometer über dem Äquator. Hier heben sich Fliehkraft und Erdanziehung weitestgehend auf. Da ihre Bahngeschwindigkeit der Erdumdrehung gleich ist, stehen solche Satelliten von der Erde aus gesehen stetig in unveränderter Position. Deswegen die Bezeichnung geostationär. So können sie präzise und ohne Unterbrechung von den Bodenstationen angepeilt werden. Jeder Satellit wird von einer oder mehreren Bodenstationen aus mit den Funksignalen versorgt, die er seinerseits über sogenannte Transponder empfängt, verstärkt und im Falle von Fernsehsignalen auf die Erde zurücksendet.

Begriff Transponder setzt sich zusammen aus

Transmitter = Sender

Responder = Antwortbake (im Radar), der Antwortende

Sofern man sich in seiner Ausleuchtzone befindet, also in dem Bereich, in den hinein der Satellit abstrahlt, ist bei exakter Ausrichtung selbst mit relativ kleinen "Schüsseln" ein tadelloser, ununterbrochener Signalempfang möglich. In den Randbereichen sind größere Parabolantennen notwendig, um zufriedenstellende Ergebnisse zu erzielen.

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