Oblate sferoïde en foto’s vanuit de ruimte

Mount Everest is niet de hoogste berg ter wereld. Toch niet als we meten vanaf het centrum van de aarde. Dan is de top van Mount Chimborazo in Ecuador ongeveer twee kilometer ‘hoger’ dan Everest.

Dit komt omdat onze aarde niet perfect bolvormig is. De diameter tussen de twee polen is namelijk kleiner dan deze ter hoogte van de evenaar. Deze vorm heet een oblate of afgeplatte sferoïde. Dit feit wordt echter in twijfel getrokken door Platte Aarders. Volgens hen geeft elk beeld vanuit de ruimte de aarde weer als een perfecte bol en nooit als een afgeplatte sferoïde. Dit is voor hen dan ook een reden om te beweren dat wetenschappers tegen ons gelogen hebben.

De aarde is dus geen bol, maar lijkt er verdacht veel op; vandaar dat op het eerste zicht deze afwijking niet te zien is. Satellietbeelden met een hoge resolutie laten echter wel toe om de aarde in haar ware vorm te bewonderen. Dus laten we onze Platte Aarde-vrienden een demonstratie geven van hoe het moet en wat nauwkeurige metingen doen gebruik makende van een aantal foto’s van onze planeet vanuit de ruimte.

We gebruiken beelden van Himawari-8, een Japanse geostationaire satelliet. De resolutie van deze foto’s is 11000 × 11000 oftewel 121 megapixel; voldoende voor een nauwkeurige analyse. Voor dit doel moeten we afbeeldingen vinden die het zichtbaar deel van de aarde laten zien wanneer het volledig door de zon wordt verlicht. Himawari-8 zweeft boven de evenaar, waardoor we deze afbeeldingen rond de equinox moeten zoeken. We kozen onderstaande 4 afbeeldingen met deze eigenschap.

  • hima820150923112000fd.png: 10906×10868
  • hima820160320112000fd.png: 10905×10870
  • hima820160923112000fd.png: 10906×10869
  • hima820170922112000fd.png: 10906×10869

De getallen achter de bestandsnamen zijn de getelde pixels die de aarde meet. De gemiddelde afmetingen zijn 10905,75 px maal 10869 px. En het verschil tussen deze twee diameters is 0,338%.

Volgens bovenstaande metingen kunnen we vaststellen dat de aarde in werkelijkheid een afgeplatte sferoïde is. De diameter ter hoogte van de evenaar is langer dan tussen de polen. Het aantal ligt ook heel dicht bij het verschil van de diameters in de WGS84-standaard, namelijk 0,336%. Nauwkeurige metingen tonen aan dat de aarde ongeveer 43 km ‘breder’ dan ‘hoog’ is.

Referenties

Waarom we geen satellieten zien op foto’s vanuit het ISS

“Waarom zien we geen satellieten op foto’s genomen vanuit het ISS, of vanuit de ruimte in het algemeen?”

Dit is een terugkerende vraag binnen de Platte Aarde-gemeenschap, meestal gesteld zonder een antwoord te verwachten. Ze gaan ervan uit dat een antwoord onmogelijk is aangezien volgens hen satellieten of het volledige concept ‘ruimte’ een leugen is.

Maar wees gerust, de foto’s zijn echt. Satellieten zijn simpelweg niet zichtbaar op deze foto’s omdat ze te ver van elkaar en van de camera verwijderd zijn.

Laten we een aantal feiten op een rijtje zetten.

  1. In de lage baan-regio (LEO – Low Earth Orbit) is er één satelliet per 175.000.000 km³ ruimtevolume. De gemiddelde afstand tot de dichtstbijzijnde satelliet is ongeveer 700 km. 700 km is meer dan de afstand tussen Parijs en Groningen.
  2. Volgens simulaties is de gemiddelde afstand van het ISS tot de dichtstbijzijnde satelliet 304 km. Het is ongeveer dezelfde afstand als van Brussel naar Groningen.
  3. Het ISS ligt ongeveer 400 km boven het aardoppervlak. Auto’s, bussen en zelfs voetbalvelden zijn niet zichtbaar op algemene foto’s genomen vanuit het ISS.
  4. Algemene fotografie op het ISS gebeurt meestal met groothoeklenzen. 24 mm lenzen en GoPro’s zijn populair. Groothoek betekent dat het moeilijker is om een ​​ver verwijderd object te herkennen aangezien het gezichtsveld groter is.
  5. Satellieten zijn er in verschillende maten. Van kleine blokjes die in onze handpalmen passen, tot de grootte van een voetbalveld. Maar we kunnen gerust zeggen dat er niet veel satellieten zijn die groter zijn dan een schoolbus. Alle berekeningen die hier zijn gedaan, omvatten alle types satellieten. Ook Cubesats en ruimtepuin dat praktisch niet te zien is vanuit het ISS zijn inbegrepen.
  6. De kans dat een satelliet zich op een willekeurig moment binnen 5 km van het ISS bevindt, is ongeveer 0,017%. Om nog maar te zwijgen van het feit dat ze het ISS actief sturen om botsingen te voorkomen en waardoor de kans dus nog veel kleiner wordt dat een ruimte-object zich in de buurt bevindt.
  7. We kunnen niet uitsluiten dat satellieten verschijnen op foto’s die vanuit het ISS zijn genomen. Maar het zal een buitengewone gebeurtenis zijn. En meestal verschijnt de satelliet als een enkele pixel, niet te onderscheiden van sterren op de achtergrond.
  8. Om te bepalen of een stip op een foto die vanuit het ISS is genomen, echt een satelliet is, moet men bekend zijn met de positie van de sterren. Het uitzoeken hiervan zou een vervelende en zinloze oefening zijn.

Eindconclusie: het is te verwachten dat satellieten niet zichtbaar zullen zijn in algemene foto’s genomen vanuit het ISS. Als een satelliet dan toch zichtbaar is, zal dit een uitzonderlijke waarneming zijn.

Fotografische berekening

De gemeenschappelijke brandpuntsafstand van de lens die door de bemanning van het ISS wordt gebruikt, blijkt 24 mm te zijn. Een brandpuntsafstand van 24 mm in een full-frame body betekent een horizontale beeldhoek van ongeveer 74°.

Laten we aannemen dat ze in het beste geval een camera gebruiken met een zeer hoog aantal megapixels, laten we zeggen 50 megapixels, of ongeveer 8712 pixels horizontaal.

Met behulp van deze getallen kunnen we berekenen dat een enkele pixel ongeveer 0,0085° hoekgrootte vertegenwoordigt. (74° / 8712 pixels = 0,0085° / pixel)

Laten we aannemen dat de grootte van een satelliet 10m is; een zeer genereuze afmeting, aangezien er maar weinig satellieten groter zijn dan deze omvang. Wat is de maximale afstand waarop een satelliet kan weergegeven worden door een enkele pixel in de camera? Ongeveer 67 km. (10 m / tan(0,0085°) = 67,4 km).

Als we willen dat de satelliet wordt weergegeven door 10 pixels, dan kunnen we eenvoudig delen door 10. Een satelliet mag dan maximaal 6,7 km verwijderd zijn van het ISS voordat deze kan worden weergegeven door (slechts) 10 pixels op de camera.

Dit is allemaal theoretisch; in praktijk zal een satelliet nog dichterbij moeten zijn vooraleer deze herkend zal worden als een satelliet. Anders zal deze enkel verschijnen als een heldere stip, niet te onderscheiden van de sterren op de achtergrond.

Gebogen rakettraject

Raketten vliegen niet loodrecht omhoog tot ze de dampkring verlaten maar volgen een gebogen traject wanneer ze zichzelf de ruimte in lanceren. Dit omdat hun doel niet alleen is om daar te geraken, maar ook om in een baan om de aarde terecht te komen en te blijven. In een baan om de aarde hebben raketten voldoende snelheid om de zwaartekracht van de aarde tegen te gaan en hebben ze niet veel energie nodig om in die baan te blijven zonder neer te storten. Maar om een baan om de aarde te bereiken, moet een raket een voldoende hoge horizontale snelheid bekomen.

Platte Aarders beweren dat het gebogen traject van een raketlancering ons vertelt dat geen enkele raket ooit de ruimte heeft bereikt. Ze hebben het mis. Het gebogen traject is een manier voor raketten om in een baan om de aarde terecht te komen.

Zo ver is de ruimte trouwens niet. Hoger dan 80 à 100 km boven het aardoppervlak wordt reeds als de ruimte beschouwd. Het bereiken van de ruimte is het gemakkelijkste deel. Een voldoende hoge horizontale snelheid bereiken om niet neer te storten echter is een ander paar mouwen.

Door rond de aarde te draaien, kan een ruimtevaartuig zijn stuwraketten stopzetten en daar heel lang blijven. Op basis van een simulatie zal een object van 100 kg met een doorsnede van 1 m², indien geplaatst in een baan ter hoogte van 300 km, pas na 46 dagen op de aarde neerstorten. En dit zonder extra brandstof te gebruiken.

De meest efficiënte manier om een stabiele baan te bereiken, is door aanvankelijk recht omhoog te vliegen om de luchtweerstand te verminderen, vervolgens langzaam te kantelen en steeds minder steil te vliegen totdat de raket evenwijdig vliegt aan het aardoppervlak.

Als de raket recht omhoog zou (blijven) schieten, zou hij sneller de ruimte bereiken met minder energie. Maar op deze manier is er niet genoeg horizontale snelheid om in een baan terecht te komen. De raket zou continu energie moeten verbruiken om daar te blijven. En zodra de brandstof op is, zal de raket maar al te snel weer bij zijn vertrekpunt zijn.

Dit is geen ‘rocket science’.

Ruimtevaart en de temperatuur in de thermosfeer

De thermosfeer is een laag van onze atmosfeer en bevindt zich tussen een hoogte van ongeveer 95 km en 600 km. Deze laag wordt ‘thermosfeer’ genoemd omdat de temperatuur toeneemt met de hoogte en deze kan wel 2500°C bereiken. De luchtdichtheid is er echter erg laag; tot het punt dat warmtegeleiding praktisch niet optreedt. Voorwerpen in de thermosfeer voelen dan ook koud aan.

Platte Aarders ontdekten dat de temperatuur in de thermosfeer 2500°C kan bereiken en voegden dit toe aan hun lijstje van redenen waarom satellieten niet bestaan. Ze zouden immers smelten! De andere informatie die minstens even belangrijk is, negeren ze echter met plezier: dat de luchtdichtheid er ook veel lager is.

De massa van de atmosfeer van de aarde is geconcentreerd in de onderste lagen, het dichtst bij de aarde zelf. 90% van alle massa bevindt zich onder de 16 km. 99,9999% zit onder de 100 km. De thermosfeer zelf begint vanaf 95 km en eindigt op ongeveer 600 km. Slechts 0,002% van de massa van de atmosfeer van de aarde bevindt zich in de thermosfeer.

Warmteoverdracht is recht evenredig met het verschil in temperatuur en massa. Luchtmoleculen in de thermosfeer hebben soms een 10 keer hogere temperatuur dan aan het aardoppervlak. Maar tegelijkertijd is de dichtheid 10.000.000.000.000 keer lager. Hierdoor heeft het minder energie per volume-eenheid in vergelijking met ons lichaam, waardoor de thermosfeer koud aanvoelt en een gewone thermometer zal onder 0°C aangeven.

Deze situatie kunnen we vergelijken met het moment wanneer we getroffen worden door hete frituurolie. Meestal is dit geen groot probleem. De opspattende olie heeft dezelfde temperatuur als de kokende olie in de ketel en kan tot 200°C bereiken! Maar tegelijkertijd heeft het weinig massa, in tegenstelling tot de olie in de pan. Steek dus nooit je hand in de frietketel, maar panikeer niet bij een paar spatjes.

De stoom in sommige sauna’s kan 100°C bereiken, net als kokend water. Maar we voelen veel minder warmte van een heerlijke sauna dan van niet zo heerlijk kokend water. De reden is dat de dichtheid van stoom veel lager is dan die van water in vloeibare vorm. Alweer een wijze raad: ga nooit ontspannen in een bad kokend water. Kies voor de sauna.

Nog eentje om het af te leren? Vonken die worden geproduceerd door vuurstenen, slijpschijven of feeststerretjes kunnen temperaturen tot 1600°C bereiken! Maar voor ons vormen ze meestal geen groot probleem omdat hun massa minuscuul is in vergeleken met die van ons lichaam.

Google Maps, GPS en mobiele data

Google Maps en vergelijkbare apps gebruiken satellietnavigatie – zoals GPS – om de locatie van het apparaat te bepalen. De apps gebruiken ook mobiele data of andere internetverbindingen om kaart- en routegegevens die geen deel uitmaken van het GPS- of satellietnavigatiesysteem te verkrijgen.

Sommige Platte Aarders merkten op dat Google Maps niet volledig functioneert wanneer de mobiele ontvangst slecht of volledig weggevallen is. Ze concludeerden dat GPS-signalen worden verzonden door zendmasten en niet door satellieten. In werkelijkheid zijn de kaart- en route-informatie geen onderdeel van het GPS-signaal.

GPS (Global Positioning System) is een navigatiesysteem dat tot doel heeft locatie- en tijdinformatie aan een GPS-ontvanger overal op aarde te verstrekken, zolang er een onbelemmerde zichtlijn naar de gebruikte satellieten is. Het GPS-systeem kan zijn gebruikers alleen hun lengtegraad, breedtegraad, hoogte en tijd doorsturen. GPS is bovendien slechts een van de vele satellietnavigatiesystemen die gebruikt worden. Er zijn andere, zoals GLONASS, Beidou en Galileo, die op dezelfde manier werken als GPS.

De apps kunnen, naast positiebepaling, ook kaarten en routes weergeven en je bijvoorbeeld vertellen welke restaurants en benzinestations er in de buurt zijn. Deze functies komen niet overeen met wat het zuivere GPS-signaal biedt. Google Maps haalt deze informatie van hun servers en heeft een actieve gegevensverbinding nodig om de benodigde gegevens te downloaden. Dit is de reden waarom Google Maps niet volledig functioneert zonder een goede data-ontvangst.

Zonder mobiele data is GPS zelf nog steeds erg bruikbaar. Ter verificatie kunnen we een eenvoudige GPS-app gebruiken zonder alle functies van een complete navigatie-app zoals Google Maps.

De verwarring omtrent de term ‘GPS’ ontstaat omdat alle smartphones tegenwoordig zijn uitgerust met een GPS-ontvanger. Wanneer iemand naar ‘een GPS’ verwijst, bedoelt men meestal de app, zoals Google Maps. In werkelijkheid zijn de apps meer dan alleen GPS, en GPS zelf is niet exclusief voor smartphones. Voordat er smartphones waren, stonden vrijwel alle GPS-apparaten op zichzelf, zonder internetverbinding.