Mit Satelliten navigieren

Ein Tag ohne Satellitennavigation ist kaum noch vorstellbar. Das Navigationssystem im Auto würde die Route nicht mehr anzeigen. Schiffe müssten im Hafen liegen. Das Öl würde knapp, da große Tanker den Weg nur schwer finden. Flugzeuge würden sich verspäten, weil sie auf alte Navigationsmethoden zurückgreifen müssten. Rettungsdienste würden den Weg zu Patienten nicht so schnell finden. Unsere Welt ist stark vom Verkehr abhängig – und der Verkehr von der Satellitennavigation. In 20.000 Kilometern Höhe bewegen sich die Satelliten des amerikanischen Global Positioning Systems (GPS) und auch des europäischen Galileo-Systems, damit wir unsere Position und unseren Weg finden – und das mit einer Genauigkeit von wenigen Metern.

Ein Navigationssatellit sendet ständig Signale zur Erde, wo sie von unseren „Navis" empfangen werden. Der Satellit kann uns – entgegen Darstellungen in manchen Spielfilmen – nicht orten. Erst die Kombination der Signale von mindestens vier Satelliten ermöglicht die exakte Positionsbestimmung. Das Prinzip ist denkbar einfach: Ähnlich der Entfernungsmessung eines Gewitters – bei der man die Zeit zwischen Blitz und Donner mit der Schallgeschwindigkeit multipliziert – messen Navigationsgeräte die Laufzeit des Signals vom Satelliten zum Empfänger. Die Ausbreitung erfolgt natürlich nicht mit Schall-, sondern Lichtgeschwindigkeit, das sind fast 300.000 Kilometer in der Sekunde! Für die genaue Zeitmessung haben die Satelliten keine einfache Stoppuhr an Bord – sie arbeiten mit modernsten Atomuhren. Diese messen die Zeit auf den fünf Billiardstel Bruchteil einer Sekunde genau.