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Voyager-Raumsonden im interstellaren Raum Auch nach 45 Jahren noch unterwegs

Keine anderen Raumsonden sind bisher so weit ins All vorgedrungen wie die beiden Weltraum-Veteranen Voyager 1 und Voyager 2. Längst sind sie im interstellaren Raum angelangt. Doch die beiden zeigen erste Altersschwächen.

Stand: 24.05.2022

Raumsonde Voyager 1 | Bild: NASA

Fast 45 Jahre ist es her, dass die beiden Voyager-Sonden ins Weltall gestartet sind: In diesem Sommer feiern Voyager 1 und Voyager 2 ein rundes Jubiläum. Und die beiden sind immer noch unterwegs - die zwei am weitesten entfernten Objekte aus menschlicher Hand. Der Zahn der Zeit nagt ein wenig an den Sonden, doch beide funktionieren weiterhin tadellos. Voyager 1 sendet allerdings neuerdings etwas wirre Daten.

Ausrichtung stimmt, doch die Daten sind seltsam

Damit das Voyager-Team auf der Erde überhaupt noch Kontakt zu den beiden alten Sonden halten kann, braucht es ein ganz wichtiges Instrument an Bord der Voyager: das "attitude articulation and control system" (AACS). Dieses überprüft, wie die jeweilige Sonde ausgerichtet ist, welche Lage sie einnimmt und sorgt dafür, dass die Antenne der Voyager-Sonde exakt zur Erde weist. Denn nur so können wir die Daten der Sonde überhaupt empfangen.

Die Voyager-Sonden sind unterwegs im interstellaren Raum.

Das funktioniert offenbar weiter reibungslos: Die Antenne der Voyager 1 scheint immer noch genau zur Erde ausgerichtet zu sein, das Signal ist stark wie eh und je. Doch die Telemetrie-Daten von Voyager 1 sind seit Kurzem anscheinend unsinnig und wirken wie von einem Zufallsgenerator produziert. Dennoch funktioniert Voyager 1 weiter, sie hat sich nicht in einen Notfall-Ruhemodus versetzt. Das Voyager-Team will herausfinden, wo das Problem liegt und es gegebenenfalls lösen.

Signale aus weiter Ferne

Zum Vergleich

Die Sonne ist nur rund 150 Millionen von uns entfernt - eine Astronomische Einheit (AE). Der Zwergplanet Pluto kreist mit einem durchschnittlichen Abstand von vierzig AE um die Sonne: sechs Milliarden Kilometer. Die beiden Sonden sind inzwischen drei- bis viermal weiter weg.

Eine Fehleranalyse ist nicht ganz einfach, denn die beiden Voyager-Sonden sind sehr weit weg: Ein Signal zur mehr als 23 Milliarden Kilometer entfernten Voyager 1 braucht rund zwanzig Stunden, bis es die Sonde erreicht. Und nochmal gut zwanzig Stunden vergehen, bis Voyagers Antwort zurück ist. Die Schwestersonde Voyager 2 ist derzeit fast zwanzig Milliarden Kilometer von der Erde entfernt (Stand: Mai 2022).

Im interstellaren Raum

Voyager-Sonden im interstellaren Raum

Keine andere Sonde ist je so weit geflogen. Inzwischen sind beide Voyager-Sonden im interstellaren Raum und haben damit den engsten Wirkungsbereich der Sonne verlassen: den Bereich ihrer starken Magnetfelder. Der interstellare Raum beginnt dort, wo die Heliopause der Sonne endet, der äußerste Rand ihrer Heliosphäre. Das ist Voyager 2 am 5. November 2018 gelungen, Voyager 1 hat die Heliosphäre dagegen schon 2012 verlassen.

Immer noch im Sonnensystem

Noch viel weiter weg: die Oortsche Wolke

Dass die beiden Sonden die Heliosphäre verlassen haben, bedeutet nach Angaben der NASA aber nicht, dass sie auch das Sonnensystem verlassen haben. Dies werde "sobald" auch nicht geschehen. Als Grenze des Sonnensystems gilt eine Region außerhalb der Oortschen Wolke. Es werde rund 300 Jahre dauern, bis Voyager 2 die Oortsche Wolke erreicht. Bis sie an deren äußerem Ende ankommt, vergehen wahrscheinlich noch einmal 30.000 Jahre. Trotzdem liefern sie bereits jetzt Daten, die keine anderen Sonden sammeln können. Voyager 1 und 2 verraten Forschern beispielsweise, welche Form die Heliopause hat, also die Grenze zwischen Heliosphäre und interstellarem Raum.

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Voyager verlässt unser Sonnensystem | Bild: ARD Mittagsmagazin (via YouTube)

Voyager verlässt unser Sonnensystem

Bald ein halbes Jahrhundert unterwegs

Eigentlich waren die Missionen von Voyager 1 und Voyager 2 nur auf vier Jahre angesetzt. Jetzt sind sie schon mehr als zehnmal so lange unterwegs und senden immer noch munter Daten. Voyager 2 startete am 20. August 1977 vom Weltraumbahnhof Cape Canaveral aus. Die Schwestersonde Voyager 1 folgte ihr am 5. September 1977.

Bei Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun

Voyagers Blick auf den Jupiter

Beide Sonden hatten ein Rendezvous mit Jupiter und Saturn, Voyager 2 besuchte außerdem noch Uranus und Neptun. Insgesamt nahmen die je eine Tonne schweren Voyager-Zwillinge 48 Monde unter die Lupe.

Voyager-Sonden knipsten Bilder von allen äußeren Planeten

Planet Neptun, aufgenommen von Voyager 2

Ziel der Voyager-Mission war es ursprünglich, die großen Gasplaneten zu erkunden. Voyager 1 besuchte am 5. März 1979 den Planeten Jupiter und am 11. November 1980 den Saturn. Die Raumsonde funkte die ersten detaillierten Bilder von deren Monden zur Erde. Voyager 2 passierte am 9. Juli 1979 den Planeten Jupiter und am 25. August 1981 den Saturn. Am 24. Januar 1986 flog die Raumsonde an Uranus vorbei und am 25. August 1989 an Neptun, mit nur knapp 5.000 Kilometern Abstand. Bis heute ist sie die einzige Sonde, die jemals dem blauen Gasriesen Neptun nahe kam. Die Bilder, die Voyager 2 von Neptun machte, prägen immer noch unser Bild von ihm.

Die Bilder und Daten, die die beiden Sonden zur Erde zurückfunkten, versetzten Forscher in Begeisterung. Bis heute sind nur wenige Sonden so weit in die Tiefe des Sonnensystems vorgedrungen, zuletzt die Pluto-Mission New Horizons.

"Wenige Missionen können je die Errungenschaften der Voyager-Sonden erreichen. Sie haben uns über die zuvor unbekannten Wunder des Universums aufgeklärt und die Menschheit inspiriert, unser Sonnensystem und alles darüber hinaus zu entdecken."

Thomas Zurbuchen, NASA-Manager

Rüstige Voyager-Rentner - auch auf der Erde

Ein letzter Blick auf die Erde von Voyager 1

Die Voyager-Sonden sind besonders robust gebaut und mit Backup-Systemen versehen. Betrieben werden sie mit langlebigen Plutonium-Generatoren. Trotzdem schwinden ihre Kräfte Jahr für Jahr. Jährlich können die Sonden etwa vier Watt Leistung weniger produzieren. Um Energie zu sparen, werden daher nach und nach weitere Instrumente und Heizsysteme abgeschaltet.

Bei technischen Problemen müssen jahrzehntealte Dokumente oder gar in Rente gegangene NASA-Ingenieure konsultiert werden. "Die Technologie ist viele Generationen alt und es braucht jemanden mit Design-Erfahrung aus den 1970er-Jahren, um zu verstehen, wie die Sonden funktionieren und welche Updates gemacht werden können, damit sie heute und zukünftig weiter funktionieren können", sagt NASA-Managerin Suzanne Dodd.

Bis 2025 könnten einige der wissenschaftlichen Instrumente an Bord noch halten, vermutet die NASA. Aber selbst nach deren Ausfall muss die Reise der Voyager-Zwillinge nicht zu Ende sein. Wenn ihnen sonst nichts passiert, sausen sie auch dann noch mit einer Geschwindigkeit von rund 48.000 Stundenkilometern weiter durchs All.

Goldene Schallplatte für Außerirdische

Falls die Voyager-Sonden jemals auf Leben treffen sollten, sind sie bestens gerüstet. Beide Sonden transportieren eine goldene Schallplatte mit dem Titel "Sounds of Earth". Die vergoldeten Kupferscheiben mit einer Lebensdauer von angeblich 500 Millionen Jahren enthalten Bild- und Audiodateien über die Erde inklusive einer Anleitung zum Abspielen. "Freunde des Weltraums, wie geht es Euch. Habt Ihr schon gegessen? Besucht uns, wenn Ihr Zeit habt", so eine Grußbotschaft auf der Platte in der ostchinesischen Sprache Amoy. Insgesamt 55 verschiedene Sprachen kann sich der interessierte Außerirdische auf "Sounds of Earth" anhören. Die deutsche Botschaft lautet zum Beispiel "Herzliche Grüße an alle". Darüber hinaus sind auf der Platte diverse Geräusche und eine Musikauswahl gespeichert, die von Chuck Berry und Louis Armstrong über melanesische Panflöten bis Mozart und Beethoven reicht.

"Da die Sonden Milliarden von Jahren halten könnten, könnten diese Datenträger-Zeitkapseln einmal die einzigen verbliebenen Spuren der Menschheit sein."

NASA


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