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© imago/Science Photo Library

Die beiden „Voyager“-Raumsonden der US-Raumfahrtorganisation Nasa fliegen seit 45 Jahren durchs Weltall. Wie lange werden sie noch funktionieren?

Pasadena – Sie sind seit 45 Jahren im Weltraum und haben als einzige menschengemachte Objekte bisher den sogenannten „interstellaren Raum“ erreicht: Die zwei „Voyager“-Raumsonden der US-Raumfahrtorganisation Nasa haben Geschichte geschrieben. Gestartet im Jahr 1977 („Voyager 1“ am 5. September 1977, „Voyager 2“ am 20. August 1977), sollten die beiden baugleichen Raumsonden die äußeren Planeten des Sonnensystems – vor allem Jupiter und Saturn – erkunden. Beim Start der „Voyagers“ im Sommer 1977 konnte wohl niemand ahnen, wie lange die beiden Raumsonden aktiv bleiben würden, ausgelegt waren beide nur auf jeweils fünf Jahre – mit der Hoffnung auf ein paar weitere Jahre im besten Fall.

Die Nasa-Raumsonden flogen auf leicht unterschiedlichen Routen zum Jupiter (1979) und Saturn (1980/81) und schickten zahlreiche Aufnahmen und Daten zur Erde. Die Flugbahnen von „Voyager 1“ und „Voyager 2“ waren dabei so gewählt, dass manche Monde von beiden Seiten beobachtet werden konnten. Die Raumsonden entdeckten beispielsweise aktive Vulkane auf dem Jupiter-Mond Io und feine Details in den Jupiter-Ringen. Nach den geplanten Vorbeiflügen an den beiden Gasriesen wurden die Missionen verlängert: „Voyager 2“ flog weiter zu den Planeten Uranus (1986) und Neptun (1989) – und gilt heute noch als die einzige Raumsonde, die diese beiden äußeren Planeten besucht hat.

So sieht das „Hubble“-Weltraumteleskop das Sonnensystem

Faszinierender Anblick: „Hubble“ enthüllt, dass es auf dem Planeten Jupiter Polarlichter gibt. Das Polarlicht wurde im UV-Licht aufgenommen. Es entsteht, wenn geladene Teilchen entlang des Magnetfelds des Jupiters auf hohe Energien beschleunigt werden. Treffen die Teilchen auf die Atmosphäre in der Nähe der Magnetpole, lassen sie diese wie Gase in einer Leuchtstoffröhre leuchten.

„Hubble“ fotografiert nicht nur Planeten im Sonnensystem – in diesem Fall hat das Weltraumteleskop den Jupiter-Mond Europa ins Visier genommen. Europa ist etwas kleiner als der Erdmond, die Oberfläche ist von einer soliden Eiskruste bedeckt, die von Rissen durchzogen wird. Im Inneren befindet sich ein Ozean mit mehr Wasser, als es auf der Erde gibt. Fachleute gehen davon aus, dass Europa Leben beherbergen könnte.

Das „Hubble“-Weltraumteleskop zeigt den Gasriesen Saturn und seine Ringe in voller Pracht. Die Farbe der Ringe verändert sich im Laufe der Beobachtungen immer wieder.

Auch der Planet Saturn hat Polarlichter, wie diese Aufnahmen des „Hubble“-Weltraumteleskops zeigen. Die Aurora verändert sich täglich, wie auf den drei Aufnahmen zu sehen ist. An manchen Tagen bewegen sie sich, während sie an anderen Tagen an Ort und Stelle bleiben. Die Polarlichter des Saturn werden hauptsächlich vom Sonnenwind angetrieben.

Der Planet Neptun wurde ebenfalls vom „Hubble“-Teleskop beobachtet. Die Aufnahmen aus drei Jahren zeigen, dass die Helligkeit des Planeten zwischen 1996 und 2002 stark zugenommen hat – vermutlich, weil sich zahlreiche Wolken auf der südlichen Halbkugel bildeten.

Der Neptun wurde am 23. September 1846 vom deutschen Astronomen Johann Galle entdeckt. Er ist 4,5 Milliarden Kilometer von der Erde entfernt – 30 Mal weiter als die Erde. Trotzdem hat „Hubble“ den Planeten fotografiert.

Auch den Erdmond hat sich „Hubble“ angeschaut. Genauer: Den auffälligen Krater Tycho. Der Krater wurde vor etwa 100 Millionen Jahren von einem Asteroiden-Einschlag geschlagen. Die hellen Spuren, die vom Krater wegführen, entstanden durch Material, das durch den Einschlag in die Luft geschleudert wurde. Der Krater Tycho hat einen Durchmesser von 80 Kilometern.

Nasa-Raumsonden „Voyager 1“ und „Voyager 2“ sind seit 45 Jahren im Weltall

Für „Voyager 1“ begann dagegen 1990 bereits die interstellare Mission: Die Raumsonde machte letzte Fotos – die sogenannten „Familienporträts des Sonnensystems“ und das berühmte „pale blue dot“-Bild der Erde – und machte sich dann auf den Weg hinaus in den interstellaren Raum, den sie am 25. August 2012 als erstes von Menschen geschaffenes Objekt erreichte. Am 5. November 2018 flog auch ihre Schwestersonde „Voyager 2“ in den interstellaren Raum – definiert als die Region im Weltall, an dem der Materialfluss und das Magnetfeld der Sonne aufhören, die Umgebung zu beeinflussen.

Bis heute sind die „Voyager“-Sonden die einzigen Raumsonden, die diesen Bereich des Weltraums erreicht haben. Mehr als 19,4 Milliarden Kilometer von der Erde sind sie mittlerweile entfernt. Zwischenzeitlich wurden die Sonden aus der Ferne neu programmiert, sodass sie nun deutlich mehr können als bei ihrem Start im Jahr 1977 möglich war. So wurde aus einer Mission zu zwei Planeten eine Tour zu vier Planeten und 48 Monden, aus fünf Jahren wurden 45 – und die Raumsonden fliegen immer noch weiter und schicken Daten zur Erde. Die Daten, die die „Voyager“-Sonden aus den Tiefen des Weltraums schicken, haben die Planeten-Astronomie revolutioniert. Unter anderem haben die Daten aus dem interstellaren Raum nach Angaben der Nasa zu einem tieferen Verständnis der Heliosphäre beigetragen. Gemeint ist damit die diffuse Barriere, die die Sonne um die Planeten in unserem Sonnensystem bildet.

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„Voyager“-Raumsonden der Nasa haben Nachricht an Außerirdische dabei

Zwar ist die Hauptaufgabe der beiden „Voyager“-Sonde die wissenschaftliche Forschung im Weltraum – trotzdem haben die Schwestersonden auch eine Fracht dabei, die einen anderen Hintergrund hat: Ein „Golden Record“ genanntes Speichermedium ist auf beiden Raumsonden angebracht und transportiert so wichtige Bild- und Audio-Informationen über die Erde und die Menschheit ins Weltall. Gedacht waren sie als Botschaften an etwaiges außerirdisches Leben. Die Haltbarkeit der Datenplatten wird mit 500 Millionen Jahren angegeben.

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Seit 45 Jahren bewegen sich die „Voyager“-Raumsonden nun schon durchs Weltall – da ist klar, dass die Sonden mittlerweile Alterserscheinungen aufweisen. „Voyager 2“ hat nur noch fünf funktionierende Instrumente, ihre Schwestersonde hat vier. Diese Instrumente werden von jeweils einem Gerät mit Strom versorgt, das Hitze aus dem radioaktiven Zerfall von Plutonium in Energie umwandelt. Jedes Jahr verringert sich die Leistung um vier Watt – die Nasa ist längst gezwungen, Instrumente abzuschalten, um wertvolle Energie zu sparen. Dazu kommt ein mysteriöser Fehler bei „Voyager 1“, den die Nasa-Fachleute mithilfe uralter Handbücher lösen wollen.

„Voyager“-Mission der Nasa: Raumsonden könnten bis in die 2030er Jahre funktionieren

„Wenn alles sehr gut geht, können wir die Missionen vielleicht bis in die 2030er Jahre verlängern“, erklärte die an den „Voyager“-Missionen beteiligte Planetenwissenschaftlerin Linda Spilker vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) kürzlich gegenüber dem Scientific American. „Es hängt alles von der Energie ab. Das ist der springende Punkt.“ Im Laufe des Monats August soll es bei der Nasa ein Treffen geben, bei dem über eine weitere Verlängerung der „Voyager“-Missionen gesprochen wird. Die alten Raumsonden haben für die Nasa eine hohe Priorität – und das hat einen Grund: „Kein Raumschiff wird in den nächsten ein bis zwei Jahrzehnten dort hinkommen, wo ‚Voyager 1‘ und ‚Voyager 2‘ sind“, erklärt die „Voyager“-Projektmanagerin Suzanne Dodd gegenüber dem Portal Axios.

„Voyager“-Raumsonden fliegen immer weiter durch die Milchstraße

Die Raumsonden könnten im Weltraum noch lange aktiv bleiben, hoffen die beteiligten Forschenden. „Im optimistischsten Fall kommen wir um 2038, 2040 herum heraus. Für 2030 habe ich ein gutes Gefühl, aber 2035 ist beängstigend und 2040 wäre ein Wunder. Aber es sind die ‚Voyager‘. Niemand dachte, dass wir 2022 hier sein würden“, betont Bruce Waggoner, der Leiter der „Voyager“-Mission, gegenüber Axios.

Und auch wenn die Nasa-Raumsonden eines Tages verstummen, werden sie ihre Reise durch die Tiefen des Weltraums fortsetzen. In etwa 16.700 Jahren soll „Voyager 1“ den erdnächsten Stern Proxima Centauri erreichen, 3600 Jahre später soll auch „Voyager 2“ dort ankommen. Die Reise durch die Milchstraße ist für die Raumsonden dann noch nicht beendet: Sie werden weiter durch die Milchstraße treiben – und treffen eines Tages vielleicht doch noch auf Leben im Weltall, das sich mithilfe der „Golden Records“ über das Leben auf der Erde informieren kann. (tab)