Lichtlaufzeit und Signalverzögerung berechnen
Ermitteln Sie, wie lange Licht oder ein Funksignal bis zum Mond, zur Sonne, zu einem Planeten oder zu einer beliebigen Entfernung braucht, einfach und hin und zurück.
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Einfache Verzögerung
Einfache Lichtlaufzeit zu jedem Himmelskörper
| Himmelskörper | Entfernung | Einfache Lichtlaufzeit |
|---|
Die Planetenentfernungen nutzen kreisförmige, koplanare Bahnen und die großen Halbachsen der Planeten, daher sind die Werte für kleinste und größte Entfernung Näherungen; die tatsächliche Entfernung an einem bestimmten Tag ändert sich laufend. Nicht für die Navigation oder Missionsplanung geeignet.
So berechnen Sie die Lichtlaufzeit
- Wählen Sie ein Ziel aus der Liste, oder wählen Sie Eigene Entfernung und geben Sie eine Entfernung mit ihrer Einheit ein.
- Wählen Sie für Mond, Sonne und Planeten, ob die kleinste, die typische (mittlere) oder die größte Entfernung von der Erde verwendet werden soll.
- Lesen Sie die einfache Verzögerung und die Hin-und-zurück-Zeit ab. Die Tabelle zeigt dasselbe für jeden Himmelskörper.
Die Formel
Die Verzögerung ist t = d / c, wobei d die Entfernung und c = 299.792,458 km/s die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum ist, exakt durch die Definition des Meters von 1983 (CGPM). Ein Hin und Zurück sind 2d / c. Eine astronomische Einheit sind genau 149.597.870,7 km (IAU 2012, Resolution B2).
Die Entfernungen des Mondes sind die typischen Werte für Perigäum, Mittel und Apogäum von 363.300 km, 384.400 km und 405.500 km aus dem NASA Moon Fact Sheet, die der Sonne sind die Entfernungen im Perihel, im Mittel und im Aphel von rund 147,1, 149,6 und 152,1 Millionen km. Für die Planeten stammen die großen Halbachsen in astronomischen Einheiten aus den planetaren Fact Sheets der NASA (Merkur 0,387, Venus 0,723, Mars 1,524, Jupiter 5,203, Saturn 9,537, Uranus 19,19, Neptun 30,07, Pluto 39,48). Die kleinste und die größte Entfernung von der Erde werden als |a − 1| und a + 1 astronomische Einheiten geschätzt, unter der Annahme kreisförmiger Bahnen in einer Ebene, und der typische Wert ist ihr Mittelpunkt.
Dies sind Durchschnittswerte für einen schnellen Eindruck. Echte Entfernungen hängen vom Datum, der Exzentrizität und der Neigung der Bahnen ab, und Funkverbindungen fügen außerdem Verarbeitungs- und Weiterleitungsverzögerungen hinzu. Nicht für die Navigation oder Missionsplanung geeignet.
Häufige Fragen
Wie schnell ist die Lichtgeschwindigkeit?
Genau 299.792,458 Kilometer pro Sekunde, was die Definition des Meters ist. Funkwellen, die die Signale von Raumfahrzeugen tragen, breiten sich im Weltraum mit derselben Geschwindigkeit aus.
Wie lange braucht Licht bis zum Mond?
Im Mittel etwa 1,28 Sekunden in eine Richtung (384.400 km) und 2,56 Sekunden hin und zurück. Es schwankt von etwa 1,21 bis 1,35 Sekunden, weil die Mondbahn elliptisch ist.
Wie lange braucht Sonnenlicht bis zur Erde?
Etwa 8 Minuten und 19 Sekunden, da die Sonne im Mittel eine astronomische Einheit (149.597.870,7 km) entfernt ist. Das Licht der Sonne braucht im Jahresverlauf zwischen 8 Minuten 10 Sekunden und 8 Minuten 27 Sekunden.
Warum ist die Verzögerung zum Mars keine feste Zahl?
Die Entfernung zwischen Erde und Mars ändert sich von etwa 0,52 AE im Minimum bis etwa 2,52 AE im Maximum, daher schwankt die einfache Verzögerung von grob 3 bis 22 Minuten. Echte Werte hängen vom Datum ab und weichen etwas von diesen Näherungen für Kreisbahnen ab.
Kann sich ein Signal schneller als das Licht ausbreiten?
Nein. Nichts transportiert Information schneller als das Licht, daher dauert ein Hin und Zurück zu einem Planeten immer mindestens das Doppelte der einfachen Lichtlaufzeit, plus Zeit für die Verarbeitung.
Was ist eine Lichtminute?
Es ist die Strecke, die das Licht in einer Minute zurücklegt, etwa 17.987.547 km. Eine Lichtsekunde sind 299.792,458 km, und ein Lichtjahr sind etwa 9,46 Billionen km.