Transit (Satellitensystem)

Transit war das erste Satellitennavigationssystem der Welt und Vorgänger des US-amerikanischen GPS.

Transit-O-Satellit (operationelle Generation)

Auszug aus Navy-Ausbildungsfilm über das Transit-System

Funktion

Seine Sendefrequenzen lagen bei 150 und 400 MHz. Transit wurde ab 1958 von der US-Marine zunächst unter der Bezeichnung Navy Navigation Satellite System (NNSS oder NAVSAT) entwickelt, ab 1964 militärisch und ab 1967 auch zivil genutzt. Das Satellitensystem Transit ist seit dem 31. Dezember 1996 außer Betrieb.^[1]

Es war das erste funktionierende Satellitennavigationssystem überhaupt und wurde ursprünglich zur Zielführung ballistischer Raketen auf U-Booten und Flugzeugträgern der United States Navy entwickelt.

Die Genauigkeit betrug je nach Empfangssystem zwischen 500 und 15 m. In der Endphase des Betriebs bestand die Konstellation aus sechs Satelliten, drei in Funktion, und drei als Backup-System. Sie bewegten sich in einem polaren Satellitenorbit in einer Höhe von etwa 1200 km.

Messprinzip

Die Satelliten sendeten ihre Ephemeriden und ein Zeitsignal. Die Relativbewegung zum Empfänger verursachte aufgrund des Dopplereffekts eine Frequenzverschiebung der Trägerfrequenz. Qualitativ nahm die Änderung mit Annäherung zu, und zwar umso schneller, je näher der Satellit den Empfänger passiert.^[1] Quantitativ änderte sich die Trägerfrequenz von 400 MHz um maximal ±9,8 kHz. Aus der übermittelten Zeit, der genauen Position der Satelliten und der Dopplerverschiebung ließ sich die eigene Position weltweit, auch an den Polen, ermitteln. Das Signal wurde zusätzlich beeinflusst durch:

den Breitengrad des Empfängers (die Erdrotation ist am Äquator am größten).
die Eigenbewegung des Empfängers.
die Ionosphäre.

Für die Positionsberechnung war prinzipiell der Empfang der Signale von nur einem Satelliten ausreichend (statt mindestens vier wie bei GPS), aber es konnte bis zu 30 Minuten dauern, bis das Berechnungsergebnis vorlag. Außerdem war die Positionsberechnung nur zweidimensional (Geographische Länge und Breite), die Höhe konnte also nicht bestimmt werden.^[1]

Nach dem Prinzip von Transit arbeiten auch die Systeme Argos und DORIS.

Satellitensystem

Bahnen der TRANSIT-NNSS-Satelliten

Vier Bodenstationen, betrieben von der Naval Astronautics Group (NAG) in Point Mugu (Kalifornien), führten die Satelliten und übermittelten Korrekturdaten alle zwölf Stunden. Die Transit-Satelliten umkreisten die Erde auf Polarbahnen in einer Höhe von rund 1200 km, die aber infolge leichter Bremsung durch die Hochatmosphäre etwas abnahm und z. T. korrigiert wurde. Die fünf bis sechs Bahnebenen waren gleichmäßig zueinander verschwenkt (bei 5 Ebenen alle 36°, siehe Bild).

Transit 4A, gestartet 1961, war das erste mit Nuklearenergie betriebene Raumfahrzeug, erstmals wurde ein Radioisotopengenerator (RTG) im Weltraum eingesetzt.

Transit 5BN-3 erreichte nach dem Start am 21. April 1964 seinen Orbit nicht. Beim Wiedereintritt verglühte der Satellit, das im RTG (Typ SNAP-9A) enthaltene Plutonium wurde in der Erdatmosphäre freigesetzt.

Startliste

Name	Startdatum	Startort	Orbit	Trägerrakete	Bemerkungen^[2]^[3]
Transit 1A	17. September 1959	Cape Canaveral LC-17A		Thor-DM18 Able-2 (mod)	Fehlstart, Masse 119 kg
Transit 1B	13. April 1960	Cape Canaveral LC-17B	373 km × 748 km, 51,28°	Thor-DM21 Able-Star	Masse 121 kg, zusammen mit Solrad Model
Transit 2A	22. Juni 1960	Cape Canaveral LC-17B	628 km × 1047 km, 66,69°	Thor-DM21 Able-Star	Masse 101 kg, zusammen mit Solrad 1
Transit 2B					nicht gestartet
Transit 3A	30. November 1960	Cape Canaveral LC-17B		Thor-DM21 Able-Star	Fehlstart mit Solrad 2, Masse 91 kg
Transit 3B	22. Februar 1961	Cape Canaveral LC-17B	150 km × 847 km, 28,36°	Thor-DM21 Able-Star	zusammen mit LOFTI 1 (Fehler bei Trennung)
Transit 4A	29. Juni 1961	Cape Canaveral LC-17B	881 km × 998 km, 66,81°	Thor-DM21 Able-Star	zusammen mit Injun 1, Solrad 3, Masse 79 kg, SNAP-3A Radioisotopengenerator
Transit 4B	15. November 1961	Cape Canaveral LC-17B	956 km × 1106 km, 32,4°	Thor-DM21 Able-Star	zusammen mit TRAAC, Masse 86 kg, SNAP-3 Radioisotopengenerator
Transit 5A-1	19. Dezember 1962	Vandenberg SLC-5		Scout-X3	Ausfall nach einem Tag, Masse 61 kg
Transit 5A-2	05. April 1963	Vandenberg SLC-5		Scout-X3	Fehlstart
Transit 5A-3	16. Juni 1963	Vandenberg SLC-5		Scout-X3	Masse 55 kg
Transit 5BN-1	28. September 1963	Vandenberg SLC-2E		Thor-DSV2A Able-Star	zusammen mit Transit 5E-1, Masse 70 kg, SNAP-9A Radioisotopengenerator
Transit 5BN-2	05. Dezember 1963	Vandenberg SLC-2E		Thor-DSV2A Able-Star	zusammen mit Transit 5E-2, SNAP-9A Radioisotopengenerator
Transit 5BN-3	21. April 1964	Vandenberg SLC-2E		Thor-DSV2A Able-Star	Fehlstart, mit Transit 5E-3, Masse 75 kg, SNAP-9A Radioisotopengenerator
Transit 5C-1 (OPS 4412)	03. Juni 1964	Vandenberg SLC-5		Scout-X4	Masse 54 kg
Transit 5C-2					nicht gestartet
Transit O-1 (NNS 30010, OPS 5798)	06. Oktober 1964	Vandenberg SLC-2W		Thor-DSV2A Able-Star	zusammen mit Dragsphere 1 und 2, Masse 60 kg
Transit O-2 (NNS 30020, OPS 6582)	13. Dezember 1964	Vandenberg SLC-2W		Thor-DSV2A Able-Star	zusammen mit Transit 5E-5
Transit O-3 (NNS 30030, OPS 7087)	11. März 1965	Vandenberg SLC-2E		Thor-DSV2A Able-Star	zusammen mit SECOR 2
Transit O-4 (NNS 30040, OPS 8480)	24. Juni 1965	Vandenberg SLC-2E		Thor-DSV2A Able-Star
Transit O-5 (NNS 30050, OPS 8464)	13. August 1965	Vandenberg SLC-2E		Thor-DSV2A Able-Star	zusammen mit Tempsat 1, Long Rod, Surcal 5, Calsphere 2, Dodecapole 2
Transit O-6 (NNS 30060, OPS 1509)	22. Dezember 1965	Vandenberg SLC-5		Scout-A	Masse 60 kg
Transit O-7 (NNS 30070, OPS 1593)	28. Januar 1966	Vandenberg SLC-5		Scout-A	Masse 50 kg, Ausfall nach einigen Wochen
Transit O-8 (NNS 30080, OPS 1117)	26. März 1966	Vandenberg SLC-5		Scout-A	Masse 50 kg
Transit O-9 (NNS 30090, OPS 0082)	19. Mai 1966	Vandenberg SLC-5		Scout-A
Transit O-10 (NNS 30100, OPS 2366)	18. August 1966	Vandenberg SLC-5		Scout-A	Masse 58 kg
Transit O-11 (NNS 30110)					umgebaut zu Transat
Transit O-12 (NNS 30120, OPS 0100)	14. April 1967	Vandenberg SLC-5		Scout-A	Masse 60 kg
Transit O-13 (NNS 30130, OPS 7218)	18. Mai 1967	Vandenberg SLC-5		Scout-A	Masse 60 kg
Transit O-14 (NNS 30140, OPS 4947)	25. September 1967	Vandenberg SLC-5		Scout-A	Masse 60 kg
Transit O-15 (NNS 30150)					umgebaut zu Wideband (P76-5)
Transit O-16 (NNS 30160)					umgebaut zu HILAT (P83-1)
Transit O-17 (NNS 30170)					umgebaut zu Polar Bear (P87-1)
Transit O-18 (NNS 30180, OPS 7034)	02. März 1968	Vandenberg SLC-5		Scout-A
Transit O-19 (NNS 30190)	27. August 1970	Vandenberg SLC-5		Scout-A
Transit O-20 (NNS 30200)	30. Oktober 1973	Vandenberg SLC-5		Scout-A1	Masse 58 kg
Transit O-21 (NNS 30210)					nicht gestartet
Transit O-22 (NNS 30220)					nicht gestartet, zerstört bei Bodenexperiment
Triad 1 (TIP-1)	02. September 1972	Vandenberg SLC-5		Scout-B1	mit Radionuklidbatterie^[4]
Triad 2 (TIP-2)	11. Oktober 1975	Vandenberg SLC-5		Scout-D1
Triad 3 (TIP-3)	01. September 1976	Vandenberg SLC-5		Scout-D1
Transat (Transit O-11, NNS 30110)	27. Oktober 1977	Vandenberg SLC-5		Scout-D1
Transit O-23 (NNS 30230, SOOS 3A)	26. April 1988	Vandenberg SLC-5		Scout-G1	umbenannt zu NIMS 23
Transit O-24 (NNS 30240, SOOS 1A)	03. August 1985	Vandenberg SLC-5		Scout-G1	Masse 55 kg
Transit O-25 (NNS 30250, SOOS 4A)	25. August 1988	Vandenberg SLC-5		Scout-G1	umbenannt zu NIMS 25
Transit O-26 (NNS 30260)					nicht gestartet
Transit O-27 (NNS 30270, SOOS 2A)	16. September 1987	Vandenberg SLC-5		Scout-G1	umbenannt zu NIMS 27
Transit O-28 (NNS 30280)					nicht gestartet
Transit O-29 (NNS 30290, SOOS 2B)	16. September 1987	Vandenberg SLC-5		Scout-G1	umbenannt zu NIMS 29
Transit O-30 (NNS 30300, SOOS 1B)	03. August 1985	Vandenberg SLC-5		Scout-G1
Transit O-31 (NNS 30310, SOOS 4B)	25. August 1988	Vandenberg SLC-5		Scout-G1	umbenannt zu NIMS 31, Masse 59 kg
Transit O-32 (NNS 30320, SOOS 3B)	26. April 1988	Vandenberg SLC-5		Scout-G1	umbenannt zu NIMS 32, Masse 64 kg
Nova 1 (NNS 30480)	25. Mai 1981	Vandenberg SLC-5		Scout-G1	Masse 170 kg
Nova 2 (NNS 30490)	16. Juni 1988	Vandenberg SLC-5		Scout-G1	Masse 174 kg, Pulse-Plasma-Triebwerke
Nova 3 (NNS 30500)	11. Oktober 1984	Vandenberg SLC-5		Scout-G1	Masse 165 kg, Pulse-Plasma-Triebwerke

Anm. Vier fettgedruckte Transit-Satelliten haben keine eigene Tabellenzeile, weil mitgestartet mit einem anderen Transit-Satelliten.

Weblinks

The Navy Navigation Satellite System (1967) auf YouTube, abgerufen am 30. Januar 2023 (englisch; Film der US Navy von 1967).
Greg Goebel: Advanced Space Rocket Propulsion Systems (2), Footnote: space nuclear power. 1. Mai 2022, abgerufen am 1. Februar 2023 (englisch, Informationen zu den Radioisotopengeneratoren und zum Unfall von Transit 5BN-3).

Einzelnachweise

↑ ^a ^b ^c Transit: The GPS Forefather. aerospace.org (The Aerospace Corporation), 1. April 2010, abgerufen am 16. März 2018 (englisch).
↑ Transit in der Encyclopedia Astronautica (englisch)
↑ Gunter’s Space Page: Transit 1
↑ Gunter Dirk Krebs: Nuclear Powered Payloads space.skyrocket.de, Gunter’s Space Page (englisch). – Liste der Raumfahrzeuge mit Nuklearenergieversorgung.

[aerospace.org-1] Transit: The GPS Forefather. aerospace.org (The Aerospace Corporation), 1. April 2010, abgerufen am 16. März 2018 (englisch).

[2] Transit in der Encyclopedia Astronautica (englisch)

[3] Gunter’s Space Page: Transit 1

[4] Gunter Dirk Krebs: Nuclear Powered Payloads space.skyrocket.de, Gunter’s Space Page (englisch). – Liste der Raumfahrzeuge mit Nuklearenergieversorgung.

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