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| NASA: Voyager-Missionen |
| «Voyager
1»-Sonde im interstellaren Raum |
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August 2012: «Voyager 1» fliegt in den interstellaren Raum hinein
Das Raumsonde «Voyager 1» der NASA ist das erste von Menschen gebaute Gerät, welches das Sonnensystem verlassen und in den interstellaren Raum eingetreten ist. Im September 2013 war die 36 Jahre alte Sonde rund 12 Milliarden Kilometer von der Erde entfernt.
Die NASA empfing von der Sonde unerwartet neue Daten. Die Datenauswertung von Forschern der Universität Iowa (USA) zeigt, dass «Voyager 1» 2013 seit einem Jahr durch einen Raum zwischen den Sternen unterwegs war, in welchem Plasma oder ionisiertes Gas erfüllt war. Das Raumschiff befand sich in einem Übergangsraum ausserhalb jener Blase, in welcher die Wirkungen unserer Sonne noch wirksam sind.
Die Auswertung und Analyse der einlaufenden Daten ist für die Forscher sehr aufwändig und zeitintensiv. Die Interpretationen der Beobachtungen und ihre sinngemässe Zuordnung kann Monate oder gar Jahre dauern. «Voyager 1» verfügt über keinen Plasmasensor, welcher es den Forscher ermöglichen würde, aus den Daten der Plasmaumgebung den Aufenthaltshaltsort der Sonde festzulegen.
2004 entdeckten die Messgeräte von «Voyager 1», den zunehmenden Druck im enterstellaren Raum in der Hemisphäre. Die Hemisphäre ist eine Blase von geladenen Teilchen, welche die Sonne umgibt und welche bis weit über die äusseren Planeten hinausreicht.
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| 2012 lieferte eine Sonneneruption mit starken Sonnenwinden und magnetischen Stürmen die zur Ortsbestimmung von «Voyager 1» notwendigen Daten. Die Auswirkungen der Sonnenstürme erreichten «Voyager 1» 13 Monate später. Im April 2013 begann das Plasma in der Umgebung der Raumsonde zu schwingen wie die Saiten einer Violine. Am 9. April 2013 zeichnete der Plasmewellensensor von «Voyager 1» die Plasmaschwingungen auf. Aus den Daten zogen die Forscher Rückschlüsse auf die Dichte des Plasmas. Die Plasmadichte war zu jenem Zeitpunkt rund 40 mal höher als jene in den äusseren Schichten der Hemisphäre. |
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Eine so hohe Plasmadichte erwarten die Forscher erst im interstellaren Raum.
Bei einer Datenüberprüfung fanden die Plasmaforscher im Oktober und November 2012 weitere auffallende Schwingungsereignisse des Plasmaraumes, welchen «Voyager 1» zu jenem Zeitpunkt durchflog. Eine Extrapolation der beiden Ereignisse kam zum Schluss, dass «Voyager 1» im August 2012 zum ersten Mal in den interstellaren Raum eingeflogen ist. Die Forscher fanden heraus, dass zwischen dem solaren Plasma und dem interstellaren Plasma eine Grenze, die Heliopause, existiert.
Eine dauerhafte Veränderung der Plasmadichte fand ab dem 25. August 2012 statt. Für die Forscher ist das der Zeitpunkt, an welchem «Voyager 1» in den interstellaren Raum eingetreten ist.
Die Kontrollstelle von «Voyager 1» und von «Voyager 2» empfangen jeden Tag Signale der beiden Raumsonde. die Signale, welche die Sonden aussenden, sind allerdings mit 23 Watt sehr schwach. Die Leistung würde gerade noch ausreichen, die Kühlschrankbeleuchtung zu betreiben. Die Signale von «Voyager 1», welche die Erde erreichen, hatten 2013 eine 17 Tage lange Reise mit Lichtgeschwindigkeit (rund 300 Millionen m/s oder18 Millionen km/min) durch das Weltall hinter sich.Die Datensignale von «Voyager 1» werden mit 160 Bits pro Sekunde übermittelt und von den Parabolantennen des NASA «Deep Space Networks (DSN)» mit Durchmessern von 34 m bzw. 70 m empfangen. Die auf der Erde empfangenen Signale weisen nur eine Leistung von einem Bruchteil eines Milliardstel Watts auf.
Die Daten werden zum Jet Propulsion Laboratory JPL in Passadena (Kalifornien, USA) weitergeleitet und anschliessend von einem Forscherteam bearbeitet und analysiert. Die ausgewerteten Daten werden jeweils der Öffentlichkeit zugänglich gemacht.
«Voyager 1» und ihre Zwillingssonde «Voyager 2» wurden 1977 im Abstand von 16 Tagen in den Weltraum geschossen. Die beiden Raumsonden wurden vom Jet Propulsion Laboratory JPL gebaut und heute noch operationell betreut. Die Voyager-Missionen sind Teilprojekte des «Heliophysics System Observatory»-Programms der NASA. Das «Deep Space Network (DSN)» der NASA ist ein weltweites Netzwerk von Antennen, welche interplanetare Raummissionen unterstützen und begleiten sowie auch radar- und radioastronomischen Beobachtungen unseres Sonnensystems und des Universums dienen. DSN unterstützt auch ausgewählte Missionen in der Erdumlaufbahn. DSN wie vom JPL betrieben.
«Voyager 2» wurde zuerst gestartet und ist heute das Dienstälteste Raumschiff, welches noch in Betrieb ist und auswertbares Datenmaterial liefert. Im September 2014 befand sich «Voyager 2» rund 15 Milliarden Kilometer von der Erde entfernt.
Die Wissenschaftler der NASA können nicht vorhersagen, zu welchem Zeitpunkt «Voyager 1» die Zone im interstellaren Raum erreichen wird, worin keine Auswirkungen unserer Sonne mehr spürbar sind. Es ist ihnen auch nicht möglich zu berechne, wann «Voyager 2» den interstellaren Raum durchquert hat. Sie vermuten, dass «Voyager 2» den interstellaren Raum bald verlassen wird.
Die Kosten für die beiden Voyager-Missionen beliefen sich bis im September 2013 auf ungefähr 988 Millionen USD. Darin eingeschlossen sind die Start- und die laufenden Operationskosten sowie die beiden nuklear betrieben Batterien der Raumsonden.
Ausserdem wurde eine starke Zunahme von elektrisch
geladenen Hochgeschwindigkeitsteilchen wie Elektronen und Ionen sowie Exlosionsgeräusche
aus der Plasmawelle registriert. Plasmawellen werden erzeugt, wenn elektrisch
geladene Teilchen mit hoher Geschwindigkeit und geringerer Geschwindigkeit
einander beeinflussen.
Die Schwester-Raumsonde «Voyager 2», welche bereits im August 1977 startete,
flog nahe an den Planeten Mars, Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun vorbei.
Viele Aufnahmen von diesen Planeten stammen vom dieser Raummission.
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| Quelle: Jet Propulsion Laboratory, Pasadena (USA), 12. September 2013 |
| Text: RAOnline |
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