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Voyager-Raumsonden NASA zündet Düsen nach fast 40 Jahren Pause

Die Raumsonden Voyager 1 und Voyager 2 feierten 2017 ihr 40-jähriges Dienstjubiläum. Trotz ihres Alters sind die Sonden noch aktiv: Bei Voyager 1 hat die NASA jetzt Steuerdüsen reaktiviert, die 37 Jahre außer Betrieb waren.

Stand: 04.12.2017

Raumsonde Voyager 1 | Bild: NASA

Eigentlich waren die Missionen von Voyager 1 und Voyager 2 nur auf vier Jahre angesetzt. Jetzt sind sie allerdings 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.

Probleme mit der Steuerung

Raumsonde Voyager 1 lässt sich wieder korrekt steuern.

Nach Jahrzehnten im Weltall macht die Technik der Raumsonden manchmal Probleme, die sich jedoch selbst über eine Distanz von vielen Milliarden Kilometern lösen lassen. Von Zeit zu Zeit müssen die Voyager-Sonden ihre Position mit kleinen Schubdüsen regeln. Das ist zum Beispiel notwendig, um die Antenne so auszurichten, dass die Sonde mit der Bodenstation auf der Erde kommunizieren kann. Die Düsen werden dann für kurze Stöße gezündet, die nur wenige Millisekunden dauern. 2014 hatten Ingenieure der NASA jedoch festgestellt, dass die sogenannten Höhenkontrolldüsen, mit denen Voyager 1 bisher seine Position korrigiert hatte, immer schwächer wurden. Nachdem sie verschiedene Möglichkeiten durchgespielt hatten, kamen die NASA-Mitarbeiter zu einer ungewöhnlichen Entscheidung: Sie übertrugen die Aufgabe, die Sonde zu steuern, an die TCM-Düsen (TCM: trajectory correction maneuver, ”Flugbahnkorrekturmanöver"), die seit 37 Jahren nicht im Einsatz waren.

Fast 20 Stunden Wartezeit

Die NASA-Ingenieure gruben jahrzehntealte Daten aus und studierten Programme, die in längst veralteten Programmiersprachen geschrieben waren, um die Funktion der Düsen sicher testen zu können. Die TCM-Düsen waren nämlich ursprünglich für längere Brennzeiten ausgelegt. Sie waren nie für kurze Brennstöße benutzt worden, um die Position der Raumsonde zu ändern. Am 28. November zündeten probeweise alle vier TCM-Düsen für einen Puls von zehn Millisekunden. 19 Stunden und 35 Minuten brauchten die Daten von der Raumsonde durch den Weltraum zur Erde, dann kam die Bestätigung, das der Test erfolgreich gewesen war. Mit den TCM-Düsen als Steuerung kann die NASA nun die Einsatzdauer von Voyager 1 vermutlich um zwei bis drei Jahre verlängern.

"Niemand von uns wusste beim Start vor 40 Jahren, dass irgendwas hier noch funktionieren würde und dass wir diese wegweisende Reise noch fortsetzen würden."

Ed Stone, NASA-Manager

Jede Voyager-Sonde hält einen eigenen Rekord

Voyager 1 verließ 2012 als erste Raumsonde überhaupt das Sonnensystem. Mehr als 21 Milliarden Kilometer (Stand Dezember 2017) ist Voyager 1 inzwischen von der Erde entfernt - so weit wie kein anderes von Menschen gebaute Objekt. Fast 20 Stunden dauert es, bis ihre Funksignale auf der Erde empfangen werden. Voyager 2 befindet sich derzeit rund 17,5 Milliarden Kilometer weit weg von uns. Wegen ihres früheren Starts ist sie die am längsten kontinuierlich betriebene Raumsonde.

Bei Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun

Voyagers Blick auf den Jupiter

Beide Sonden hatten ein Rendevous 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 1 hat es mittlerweile in den interstellaren Raum geschafft. Voyager 2 ist im äußeren Bereich der Heliosphäre unterwegs, wo sich Sonnenwind und interstellares Medium mischen.

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

Die Voyager-Sonden sind besonders robust gebaut und mit Backup-Systemen versehen. Betrieben werden sie mit langlebigen Plutonium-Generatoren. Trotzdem schwindet ihre Kraft Jahr für Jahr. Brauchen sie eine Frischzellenkur, 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 2030 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 Luis 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

  • Voyager 2 - Raumsonde sendet seit 40 Jahren aus den Tiefen des Alls: 20. August 2017, Aus Wissenschaft und Technik, B5 aktuell.
  • Seit 40 Jahren fliegt die Voyager-Sonde durchs All: 19. August 2017, orange, Bayern 2.
  • Raumfahrtrentner Voyager: 25. Oktober 2015, Aus Wissenschaft und Technik, B5 aktuell.
  • Spacecowboys - Die NASA-Rentner für die Voyager-Sonden: 21. Oktober 2015, IQ, Bayern 2.
  • Voyager - Wer kümmert sich um alte Sonden?: 5. September 2012, IQ, Bayern 2.

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