Freitag, 29. August 2014

Die Invasion aus dem All

[Hinweis: Dieser Text wurde am 31.8.2014 um 01:12 erheblich umgeschrieben und erweitert. Die Schlussfolgerungen der Ursprungsversion haben sich nicht geändert. Der aktuelle Text beinhaltet aber eine umfangreichere Betrachtung, versucht sich an etwas stringenterer Argumentation und nimmt Anregungen von Lesern der ersten Version auf.]

"Beachtliche Eskalation in der Ukraine", "Russland lässt alle Hüllen fallen", "Bundesregierung spricht von 'militärischer Intervention' Russlands". Und das alles, weil die NATO am Donnerstag Satellitenbilder präsentiert hat, die laut NATO den Einmarsch russischer Truppen auf ukrainisches Territorium zeigen.
Nun sind Satellitenbilder als Beweis so eine Sache. Immer wieder werden sie präsentiert und immer wieder stellen sie als manipuliert oder fehlinterpretiert vor. Die Regierung in Kiew wollte mit Satellitenaufnahmen beweisen, daß Rebellen den Flug MH17 mit einem russischen Raketenwerfer abgeschossen haben. Russland wies darauf hin, daß auf diesen Bildern derselbe Baum, angeblich zur selben Tageszeit aufgenommen, Schatten in verschiedene Richtungen wirft. Satellitenbilder sollten irakische Chemiewaffentransporte zeigen, die es nie gab. Da sollte jedem Satellitenbild Misstrauen entgegen gebracht werden. Sie stammen nie aus neutralen Quellen. Und sie sind sehr schwer zu interpretieren. Man sieht ihnen kaum an, wann und wo sie aufgenommen wurden. Klare Zeit- und Ortsangaben sind daher zur Beurteilung wichtig, erlauben sie es doch zumindest im Prinzip, die Bilder auf Konsistenz zu überprüfen. Das betrifft sowohl die Aufnahme selber - stimmen Tageszeit, Wetterbedingungen, Auflösung, Beobachtungswinkel...? - als auch unabhängige Bestätigungen - gibt es Zeugen am Boden, hat ein anderer Satellit sowas auch gesehen? Nicht, daß solche Überprüfungen in der Öffentlichkeit oft stattfinden würden, aber als Vertrauensbildende Maßnahme sind solche Angaben unverzichtbar. Doch selbst mit solchen Angaben sind Bilder nur schwer zu interpretieren. Gerne sind Satellitenbilder mal vom Loch-Ness-Phänomen betroffen: Dummerweise sind die Bilder vom Monster immer ein klein wenig unschärfer, als man sich für eine eindeutige Beurteilung wünschen würde. Und auch wenn die Qualität gut genug ist, eine Lastwagenkolonne ist eine Lastwagenkolonne. Wer drin sitzt, was sie geladen hat und wo sie hin will sieht man nicht. Man ist immer auf die mitgelieferte Interpretation der Bilder angewiesen. Satellitenbilder verlangen also einen gewaltigen Vertrauensvorschuss in denjenigen, der sie präsentiert. Umso wichtiger ist es, sich die Bilder genau anzusehen und zu überlegen, wieviel Vertrauen man ihnen entgegenbringen will.

Allgemeines zur Einleitung

Sehen wir uns also die vier Bilder der NATO an. Besonders brisant sind die ersten beiden, sie sollen russische Truppen auf ukrainischem Boden zeigen. Die beiden anderen Bilder zeigen russisches Militär in Russland und sind daher nicht ganz so spannend.
Die Informationen zu den Bildern ist spärlich. Angegeben sind nur die Aufnahmetage und ungefähre Gebietsangaben. Interessant ist in diesem Fall aber, daß die ausgewiesene Quelle der Satellitenbilder ein Privatunternehmen ist - DigitalGlobe. Offenbar möchte man keine eigenen Aufnahmen von Spionagesatelliten zeigen, um nicht zu viel von den eigenen Spionagefähigkeiten zu verraten. Zudem scheint man anzunehmen, einer zivilen Quelle des Bildmaterials würde mehr Vertrauen entgegengebracht als der NATO selbst. Für eine Überprüfung der Bilder ist der Unterschied zwischen einer zivilen Quelle und Spionagesatelliten aber erheblich. Die Betreiber von Spionagesatelliten wollen gerade nicht, daß jemand weiß, wann die Satelliten wo sind. Deren Umlaufbahnen werden daher geheim gehalten. Die Umlaufbahnen ziviler Satelliten sind dagegen öffentlich, und so ist es möglich zu prüfen, ob ein bestimmter Satellit als Quelle für eine Aufnahme überhaupt in Frage kommt.

Leider gibt die NATO nicht an, welcher der Satelliten von DigitalGlobe die jeweiligen Aufnahmen gemacht hat. Die Firma betreibt z.Z. vier Satelliten: QuickBird-2 sowie WorldView-1 bis 3. Ein Leser hatte zudem darauf hingewiesen, daß DigitalGlobe auch Bilder der Satelliten Ikonos-2 und GeoEye-1 anbietet. Wir wollen also überprüfen, ob einer dieser sechs Satelliten als Quelle der NATO-Bilder in Frage kommt. Dazu benutzen wir das hier schon einmal an anderer Stelle gepriesene Projekt Heavens Above. Diese Satellitenseite hat alle sechs genannten Satelliten in ihrer Datenbank. Zudem ermöglichen deren angebotene Tools, für einen geliebigen Ort der Erde sie Zeiten zu finden, an denen ein Satellit über dem Horizont steht - und damit auch den Ort prinzipiell beobachten könnte. Allerdings habe ich selber ein ungutes Gefühl dabei, mit diesem Tool sehr weit (d.h. Monate) in die Vergangenheit zurück zu rechnen. Typischerweise pflegen solche Berechnungen, wenn nicht entsprechende Vorsichtsmaßnahmen berücksichtigt wurden, mit zunehmendem zeitlichen Abstand zur Gegenwart ungenauer zu werden und ich weiß nicht, wieweit die hier verwendeten Ergebnisse von solchen Effekten betroffen sind. Dies nur zur Vorsicht.

Für die Orte reichen die groben Angaben der NATO-Erklärung durchaus, ein paar Kilometer Ungenauigkeit auf der Erde spielen für die Frage der Beobachtbarkeit keine Rolle. Schön wäre es im Einzelfall allerdings, die Zeit der Aufnahmen noch etwas genauer einzugrenzen. Dazu wollen wir versuchen, die Schatten in den Aufnahmen zu benutzen. Ihre Länge und Richtung hängen vom Stand der Sonne ab, und damit von der Tageszeit. Den Sonnenlauf an den Aufnahmetagen und -orten können wir uns etwa von hier holen.
Erwähnt sein soll aber, daß die Interpretation der Schatten nicht ganz unkompliziert ist. Schatten sind auf eine möglicherweise kompliziert gestaltete Erdoberfläche projiziert, und von dort auf einen Film. Verzerrungen in Länge und Richtung sind daher nicht selten. Wir wollen die Schatten daher nicht überinterpretieren und bleiben großzügig in allen Annahmen. 

Die erste Aufnahme

Fangen wir also endlich mit dem ersten Bild aus der NATO-Präsentation an. Das hier:
Wie schon erwähnt ist dieses Bild eines von nur zwei Aufnahmen, die russische Truppen in der Ukraine zeigen sollen. Laut NATO-Angaben soll es am 21. August 2014 entstanden sein und die Gegend um Krasnodon zeigen, einem ukrainischen Ort einige Kilometer vor der russischen Grenze, etwa 20 km von Luhansk entfernt. [Nachtrag (1.9.): Den Aufnahmeort habe ich inzwischen bei Google Earth gefunden: 48º 22' N, 39º 43' O, beim Dorf Sukhodilsk. Ortsangabe und Orientierung der Aufnahme stimmen.] Die Schatten erlauben es, mehr über die Aufnahmezeit zu sagen: sie sind lang und zeigen nach Westen (Norden ist in der Abbildung unten). Das heißt, die Sonne stand zu dem Zeitpunkt nicht allzu hoch im Osten. Also wurde das Bild am Morgen des 21. August aufgenommen. Etwas genauer geht vielleicht noch. Die Schatten scheinen, auch wenn das in einer zweidimensionalen Abbildung nicht ganz so leicht zu beurteilen ist, etwas länger zu sein als die Objekte, die sie werfen. Die Schatten der Lastwagen etwa wirken "in die Länge gezogen". Das deutet darauf hin, daß die Sonne niedriger als 45 Grad über dem Horizont steht. Zudem scheint die Sonne nicht genau aus Osten zu scheinen, sondern eher aus Ost-Süd-Ost. Länge und Richtung der Schatten schein zudem überall auf dem Bild grob überein zu stimmen, etwa bei den Lastwagen, den Masten oder den einzeln stehenden Häusern oben links und unten rechts im Bild. Unabhängig von Verzerrungen scheint der Sonnenstand von etwas südlicher als Ost und unter 45 Grad eine ziemlich zuverlässige Einschätzung. Am 21. August stand die Sonne nun um 7:10 Ortszeit (alle Zeitangaben in diesem Text sind Ortszeit, d.h. UTC+3 für die Ukraine, UTC+4 für Russland) genau im Osten, bei einer Höhe von ca. 16 Grad über dem Horizont. Das Bild sollte also nach 7:10 entstanden sein. Eine Höhe von 45 Grad erreichte sie um 10:25 Ortszeit, dabei stand sie schon in Süd-Ost. Die Aufnahme sollte daher vor 10:25 entstanden sein.

Sehen wir also nun, ob einer der sechs Digital Globe-Satelliten am 21. August zwischen 7:10 und 10:25 als Quelle der Aufnahme in Frage kommt. Von Heavens Above nehmen wir uns die auf den Erdboden projizierte Bahn der Satelliten bei ihrer ersten Annäherung an die Region nach dem Sonnenaufgang. Hier sind sie (Die Satelliten befinden sich alle in polaren Umlaufbahnen und bewegen sich daher in etwa in Nord-Süd-Richtung entlang der schwarzen Linie mit Zeitmarken jede Minute. Zur Orientierung ist die Stadt Luhansk eingezeichnet. Alle Abbildungen von Heavens Above):




Alle sechs Satelliten fliegen also weiter östlich, von Nord nach Süd, an der Ostukraine vorbei. Die WorldView-Satelliten sind alle nach 10:25 in der Gegend und scheiden daher schon aus zeitlichen Gründen aus. Ikonos-2 fällt zwar ins Zeitfenster, ist aber für eine Beobachtung der Ostukraine deutlich zu weit entfernt. Wenn überhaupt, dann käme nur QuickBird-2 als Beobachtungsquelle in Frage. Mit 10:25 bei der größen Annäherung scheint die Zeit bereits sehr fraglich, für meinen Geschmack zu fraglich. Aber wollte man die Schatteninterpretation extrem beanspruchen, könnte man vielleicht, wer weiss? Die Entfernung muß nicht gegen eine Beobachtung sprechen. Der Fußpunkt der Bahn ist ca. 200 km von der Ostukraine entfährt, die englische Wikipedia-Seite zum Satelliten legt nahe, daß dessen Beobachtungsrichtung um bis zu 30 Grad gegen den Fußpunkt gekippt werden kann. Bei einer Flughöhe von über 450 km reicht dies, um die Region Luhansk zu beobachten. Allerdings bleibt hier noch ein weiteres Problem:
Der Satellit fliegt östlich an der Ukraine vorbei. Wenn man den Erdboden aus erhöhter, östlicher Position betrachtet, sollten die nach Osten weisenden Seiten von Fahrzeugen, Gebäuden, etc. auf den Beobachter zuweisen. Sieht man aber auf die Aufnahme, dann weisen die nach Norden gerichteten Seiten auf den Betrachter zu. Die Aufnahme muß also von einem erhöhten nördlich gelegenen Punkt aus entstanden ein, nicht von Osten her.
Und damit kann die erste Abbildung aus der NATO-Präsentation keine von DigitalGlobe stammende Aufnahme vom 21. August mit russischer Artillerie in der Gegend von Krasnodon sein.

Die zweite Aufnahme

Kommen wir zur zweiten Aufnahme:
Dieses Bild vom 23. August soll russische Artillerie in der selben Gegend wie zuvor zeigen. Die Schatten sind hier sehr kurz und sie weisen nach Nord bis Nordnordwest. Die Aufnahme muß also gegen Mittag, wohl kurz bevor die Sonne genau im Süden war, entstanden sein. Das war um 12:25. Zudem liegt der Aufnahmepunkt nahezu senkrecht über der Gegend. In diesem Fall ist die Situation klar - Sowohl WordView-1 als auch Worldview-3 haben kurz vor Mittag des 23. August die fragliche Gegend direkt überflogen. WordView-2 lag leicht nach Westen versetzt, GeoEye-2 deutlich. QuickBird-2 und Ikonos-2 verfehlten die Gegend etwas in östliche Richtung. Hier sind die beiden interessanten Bahnen:
Aufnahmen von DigitalGlobe kommen also aus Quelle für die zweite Abbildung der NATO-Präsentation zweifellos in Frage. Das bedeutet nicht, daß diese Abbildung wirklich von einem WorldView-Satelliten stammt und daß sie wirklich russische Artillerie zeigt. Die Perspektive der Aufnahme passt allerdings gut zu einem WorldView-Satelliten.

Die dritte Aufnahme

Nun zum Dritten. Diese Aufnahme soll eine Ansammlung russischer Truppen in der Nähe von Rostow am Don demonstrieren:

Der linke Teil der Abbildung soll am 19. Juni entstanden sein, der rechte am 20. August. Leider ist die Qualität dieser Aufnahmen auch im Original sehr schlecht. Auf der linken Seite erkennt man auch bei genauem Hinsehen nur Flecken. Außerdem scheue ich, wie schon gesagt, davor zurück, Heavens Above zum Zurückrechnen über mehrere Monate zu verwenden. Den linken Teil will ich daher gar nicht kommentieren. Die Tageszeit, zu der die rechte Aufnahme vom 20. August entstand, läßt sich aufgrund der geringen Qualität nur schlecht einschätzen. Mir scheint, es weisen Schatten nach Westen, was wieder für eine Aufnahmezeit am Morgen bis frühen Vormittag spräche, aber ich bin mir nicht ganz sicher. Dieser Punkt ist aber auch nicht so wichtig. Denn offenbar ist die Aufnahme wieder bei einem direkten Überflug entstanden, der Betrachter scheint unmittelbar über der Szene zu sitzen. Und damit sind potentielle Beobachter bereits ohne genaue Zeitangabe stark eingeschränkt. Der einzige der sechs Satelliten, der am 20. August die Region Rostow am Don unmittelbar überflog, war QuickBird-2. Das war allerdings um 22:53 und damit bereits deutlich nach Sonnenuntergang. Hier ist die Bahn:

Die größte Annäherung an diese Region während des Tages machte WorldView-2 am Mittag. Dabei verfehlte er die Gegend aber deutlich westlich. In Rostow erreichte er eine maximale Höhe von 62 Grad über dem Horizont und blieb damit deutlich unter dem Zenit.

Damit ist sehr zweifelhaft, daß die rechte Seite in der dritten Abbildung der NATO-Präsentation tatsächlich eine DigitalGlobe-Beobachtung einer Militärbasis bei Rostow am Don vom 20. August darstellt.

Die vierte Abbildung

Zur guter Letzt die vierte Abbildung der NATO-Präsentation (Abb. 5 der Präsentation ist eine Übersichtsaufnahme zu dieser Abbildung). Die Aufnahme soll russische Truppen nahe der ukrainischen Grenze bei Kuybyshevo am 23. Juli 2014 zeigen. 

Diese Aufnahme ist offenbar nicht genau aus dem Zenit aufgenommen, der Satellit muß zur Zeit der Beobachtung aber ziemlich hoch am Himmel gestanden haben. Man hat den Eindruck, die Beobachtung wurde sehr hoch aus leicht westlicher Richtung gemacht. Die Schattenrichtung lässt sich trotz der guten Perspektive leider der schlechten Qualität wegen nicht sehr genau eingrenzen. Die Sonne muß zwischen Ost und Süd gestanden haben. Eine genauere Einschätzung fällt mir schwer, es gibt nur wenige isolierte, deutlich Schatten werfenden Objekte und manche werfen den Schatten eher nach West, andere nach Nordwest. Die Schatten sind nicht mehr besonders lang. Insgesamt würde ich mich also nicht genauer als auf "Vormittag" festlegen wollen. Am 23. Juli stand die Sonne um 8:48 genau im Osten, um 11:50 genau in Südost, um 13:31 genau im Süden. Von den sechs Satelliten sind während des Tageslichts des 23. Juli WorldView-1, QuickBird-2 und GeoEye-1 sehr hoch über die fragliche Region geflogen. Von diesen war QuickBird-2 leicht östlich versetzt. Hier sind die Pfade:

Die Überflüge lagen zwischen 11:40 und 12:46 und passen somit grob zur Schattenrichtung. Allerdings sind die Berechnungen der Bahn bis in den Juli zurück auch wieder mit Vorsicht zu genießen.
Im Juli stand die Sonne zu dieser Zeit bereits zwischen 54 und 61 Grad hoch. Das ist mindestens so hoch wie in der einen Monat später aufgenommenen Abbildung 2 zur Mittagszeit. Allerdings scheinen dort die Schatten weniger ausgeprägt als in Abbildung 4. Auf den ersten Blick scheinen DigitalGlobe-Satelliten  für Abbildung 4 als Quelle möglich. Hätte man Bilder besserer Qualität, würde es sich aber vielleicht doch mal lohnen, die Schatten genauer zu betrachten. Nach dem Augenschein beurteilt wie hier kommen aber WorldView-Satelliten sowie GeoEye-1 und QuickBird-2 als Quelle dieser Beobachtung in Frage.

Fazit

Von den vier Satellitenbildern der NATO-Präsentation können zwei Satelliten der als Quelle angegebenen Firma DigitalGlobe zugeordnet werden. Das sind die Abbildungen 2 (Russische Geschütze in der Ukraine) und 4 (Von Russland aus auf die Ukraine gerichtete Geschütze).
Die beiden anderen Abbildungen, 1 (Russische Panzer in der Ukraine) und 3 (Truppenaufmarsch bei Rostow am Don), lassen sich nicht mit Satelliten von DigitalGlobe in Verbindung bringen.

PS: Ein Update zur 1. Aufnahme gibt es hier.

Kommentare:

  1. Warum soll ein Satellit, der laut Wikipedia in 300 bis 450 km Höhe kreist, keine Aufnahmen von Orten in 200 km horizontaler Entfernung machen können? Wenn man die Fahrzeuge betrachtet oder die Seitenverhältnisse der markanten Landschaftslinien mit denen auf Google Maps (48.370, 39.712) vergleicht, schaut es nicht nach einer senkrechten Perspektive aus.

    Ich denke, die NATO hat aus dem PR-Debakel mit dem Video von der Bombardierung der Eisenbahnbrücke in Jugoslawien gelernt und macht sich nicht mehr soo leicht angreifbar ;)

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    1. Ja, es ist bestimmt möglich, die Beobachtungsrichtung des Satelliten zu kippen und so Orte in 200 km Entfernung vom "Fußpunkt" zu beobachten. Und tatsächlich scheinen die Aufnahmen ja auch aus einer seitlichen Perspektive aufgenommen. Aber wenn die Ost-West-Richtung in der Abbildung stimmt, dann wäre die Perspektive schräg von Norden her (man sieht die Nordseite der Fahrzeuge). Das passt nicht mit einem Vorbeiflog im Osten, die dem man die dem Ost zugewandte Seite der Fahrzeuge sehen sollte. Zudem erklärt das auch nicht die Diskrepanz zwischen Aufnahmezeit und Überflugzeit. Daher denke ich nicht, daß sich das Problem so leicht verflüchtigt...

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  2. Spannende Analyse. Infrage kommen noch zwei weitere Satelliten. DigitalGlobe nennen auf ihrer Website Ikonos und GeoEye 1 (http://www.digitalglobe.com/resources/satellite-information).

    Leider kann ich die Ground-Track-Bilder auf Heavens Above nicht abrufen. Zu beachten wäre dabei, dass die Karten von Heavens Above in UTC+2 datiert sind. Das von der Nato angegebene Datum könnte sich auf den Firmensitz von DigitalGlobe in Colorado beziehen (UTC-6) oder auf die ukrainische Sommerzeit (UTC+3).

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    1. GeoEye 1 Ikonos hatte ich gar nicht auf dem Schirm, danke! Die waren bei mir noch unter der alten Bezeichnung der Betreiberfirma vermerkt… Allerdings können beide genauso ausgeschlossen werden wie die vier erwähnten.
      Was die Zeit angeht habe ich noch mal gecheckt: die Angaben aus Heavens Above sind in UTC+3, die erwähnten Sonnenhöhenzeiten auch, das passt zusammen. Wenn die NATO-Präsentation die Zeitzone UTC-6 verwendet, kann das ja nur heißen, daß die Aufnahme vom 22. August Ortszeit stammt, nicht vom 21.? Das wäre merkwürdig und verwirrend, würde aber mit den Satellitenüberflügen auch nicht besser passen.
      Ich glaube, ich muß den Post noch mal gründlich überarbeiten und auch die weiteren Bilder abgucken, wenn ich Zeit habe...

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  3. Gute Aufklärungsarbeit, Respekt! Jedoch sollte man in Erwägung ziehen, dass hier Aufnahmen aus geheimer oder unbekannter Quelle genutzt sein könnten, die der Verschleierung halber mit denen aus zugänglichen Quellen betitelt sind. ;)

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    1. Ja, klar. Aber dann könnten die Aufnahmen auch alles oder nichts zeigen...

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    2. Stimmt. Solange man keine identifizierbaren Landmarken auf den Bildern hat, können die fast überall entstanden sein. Ein körniges Bild vorlegen und behaupten, das zeige dies oder jenes, kann jeder. Aber wenn der Rahmen nicht passt, gibt das dann doch zu denken.

      Coole Analyse :)

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  4. Körnige Bilder mit passenden Behauptungen dazu hat schon Colin Powell vor dem Sicherheitsrat vorgelegt. Wobei man sich in dem Fall fragt, ob er bewusst gelogen hat oder von seinem Apparat hereingelegt wurde.

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