Spionagesatellit

KH-4B Corona – optischer Spionagesatellit

Wahrscheinlich eine Aufnahme eines Lacrosse – Radar-Spionagesatelliten

Keyhole (Corona) Aufnahme des Pentagon, 25 September 1967

Ein Spionagesatellit ist ein Satellit im Weltall, der mit einer hochauflösenden optischen Kamera, Radar oder anderer Sensorik ausgestattet ist, um die Erdoberfläche abzulichten.^[1] Eine zweite Art von Spionagesatelliten belauscht Kommunikation im Radiobereich. In den Jahren 1994 und 1995 gestartete US-amerikanische Spionagesatelliten verwenden dazu Parabolantennen mit 150 m Durchmesser.^[2] Es handelt sich um spezielle Erdbeobachtungssatelliten, die primär zu militärischen Zwecken verwendet werden. Die so gewonnenen Bilder bzw. andere Daten werden ausgewertet, um beispielsweise Informationen über Truppenbewegungen, Truppenstärke, Kampfhandlungen oder Ähnliches zu gewinnen. Auch Naturkatastrophen oder zivile Unglücke lassen sich mithilfe dieser Satelliten beobachten. Um eine möglichst hohe Auflösung des Zielgebietes zu erhalten, werden Spionagesatelliten zur Beobachtung in einen niederen Orbit abgesenkt und später wieder angehoben. Dieses Vorgehen ist sehr teuer und beschränkt die chemisch angetriebenen Satelliten stark in ihrer Lebensdauer. Es begründet jedoch in der Hauptsache den Qualitätsunterschied zu zivilen Erdbeobachtungssatelliten.

Heutzutage kann man sich auch als Privatperson Fotos des eigenen Vorgartens, vom Weltall aus gesehen, anschauen – diverse Verlage haben CD- oder sogar DVD-Sammlungen mit mehreren Gigabyte Fotomaterial veröffentlicht, im Internet sind ebenfalls oft Bilder einsehbar (z. B. Web Map Service). Diese Bilder wurden jedoch von kommerziellen Satelliten und Flugzeugen geschossen und bieten eine deutlich niedrigere Auflösung.

Kommerzielle Satelliten werden während Kriegen gerne von einer der Konfliktparteien gebucht, um die eigenen Kapazitäten zu erweitern oder um der anderen Partei den Zugriff darauf zu verwehren. Auch sind einige weitere, eigentlich nicht-militärische, Erdbeobachtungssatelliten im Dual Use verwendbar.

Auflösungsvermögen

Das Auflösungsvermögen eines Satelliten bezeichnet die Distanz zweier Punkte voneinander (in gegebenem Abstand vom Satelliten), bei der sie vom Satelliten gerade noch als getrennte Punkte erkannt werden können. Die beschränkte Auflösung kommt durch Interferenzphänomene zwischen den von den einzelnen Punkten ausgehenden Lichtwellen zustande. Um das Auflösungsvermögen der optischen Spionagesatelliten gibt es eine Menge Spekulation. Obwohl die genauen Daten streng geheim sind, kann man zumindest einige Näherungswerte berechnen. Wichtigster Punkt ist der Öffnungs- oder Hauptspiegeldurchmesser. Diese Größe kann zumindest nach oben hin durch den Durchmesser der Nutzlastverkleidung der Trägerrakete abgeschätzt werden. Durch die Diffraktion des Hauptspiegels der Optik ist die Auflösung physikalisch begrenzt. Die folgende Formel^[3] berechnet das theoretisch mögliche Auflösungsvermögen der Satellitenoptik.

$\mathrm{Auf{}l\ddot{o}sung} = 1{,}22 \cdot \mathrm{Wellenl\ddot{a}nge} \cdot \frac{\mathrm{Abstand}}{\mathrm{Durchmesser}}$

Auflösungsberechnungen am Beispiel des KH-11 (Kennan / Crystal) Satelliten:

Wellenlänge des sichtbaren Lichts: 5,5 · 10⁻⁵ cm.

Spiegeldurchmesser des KH-11 (nach Jeffrey Richelson): 234,0 cm

Perigäumshöhe: ~ 300 km = 3 · 10⁷ cm.

→ Auflösung: 8,6 cm aus 300 km Höhe

Selbst mit einem angenommenen Spiegeldurchmesser von 4 m (Annahme für gegenwärtig maximal mögliche Spiegeldurchmesser) liegt die Auflösung bei ca. 5 cm. Dies reicht nicht zum Lesen von Autonummernschildern oder zur Identifikation von Personen aus.

Durch atmosphärische Störeffekte verschlechtert sich die Auflösung in der Realität jedoch vom berechneten Wert. In wiefern durch den Einsatz von adaptiven Optiken diese atmosphärischen Störungen korrigiert werden können ist unklar. Techniken adaptiver Optik aus der Astronomie können nicht direkt angewendet werden, weil sich der Satellit mit einer sehr hohen Geschwindigkeit bewegt (ca. 8000m/s) und der Einsatz eines Guide-Lasers nicht in Frage kommt. Die USA verfügen über Satellitenbilder mit einer Auflösung von 3 cm, Russland über 30 cm. In einem Artikel der Zeitung Die Zeit aus dem Jahr 1995 ^[4] wird eine optische Auflösung von 15 cm angegeben.

Übersicht

Übersicht einzelner Spionagesatelliten (nicht vollständig)

Name	Land	Sensorik
Lacrosse	USA	Radar
SAR-Lupe	Deutschland	Radar
Helios 1 und 2	Frankreich	Optisch (sichtbar und infrarot); Abhören von Kommunikation
Keyhole (KH)	USA	Optisch
Ofeq 3,4,5 und 6	Israel	Optisch (sichtbar und ultraviolett)
Vela	USA	Gammastrahl-, Röntgen-, Neutronen- und Lichtblitzdetektoren
IGS	Japan	Optisch und Radar
RORSAT	Sowjetunion	Radar

Siehe auch: Aufklärungsflugzeug.

Quellen

1. ↑ Rainer Paul: "RÜSTUNG: Tandem der Himmelsspäher". Der Spiegel, 13. Oktober 1997, abgerufen am 9. Dezember 2009. 
2. ↑ Anatol Johansen: Riesige Lauscher am Himmel. Die Zeit, 28. Juli 1995, abgerufen am 16. Dezember 2009. 
3. ↑ Keyhole Resolution by Ted Molczan
4. ↑ Anatol Johansen: Riesige Lauscher am Himmel. Die Zeit, 28. Juli 1995, abgerufen am 16. Dezember 2009. 

Literatur

• Pat Norris: Spies in the Sky – Surveillance Satellites in War and Peace. Springer, New York 2007, ISBN 978-0-387-71672-5
• William E. Burrows: Deep black – space espionage and national security. Random House, New York 1986, ISBN 0-394-54124-3
• Thomas Graham, Keith A. Hansen: Spy satellites - and other intelligence technologies that changed history. Univ. of Washington Press, Seattle 2007, ISBN 978-0-295-98686-9
• Josef Gerner: Information aus dem Weltraum - die neue Dimension des Gefechts. Mittler, Herford 1990, ISBN 3-8132-0336-0

Weblinks

• Satellite Imagery
• Joby Warrick: Domestic Use of Spy Satellites To Widen – Law Enforcement Getting New Access To Secret Imagery („Washington Post“, 16. August 2007 – in den USA soll der Einsatz von Spionagesatelliten auch im Innern ausgeweitet werden; vgl. Homeland Security)