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© dpa/John. S. Howard/Nasa/JPL

Die alternde Nasa-Raumsonde „Voyager 2“ produziert nicht mehr genügend Strom, um alle wissenschaftlichen Instrumente zu betreiben. Doch ein Nasa-Team findet eine kreative Lösung.

Pasadena – Bei ihrem Start im Sommer 1977 hat wohl niemand geahnt, wie lange die Raumsonden „Voyager 1“ und „Voyager 2“ aktiv bleiben würden. Seit mehr als 45 Jahren fliegen die beiden Nasa-Sonden durch das Weltall und haben längst die Heliosphäre verlassen. Fachleute verstehen darunter eine Art Schutzhülle aus Partikeln und magnetischen Feldern, die von der Sonne generiert werden. Die beiden Raumsonden liefern Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern Daten über die Form der Heliosphäre und ihre Rolle beim Schutz der Erde vor Strahlung aus dem Weltall.

„Die wissenschaftlichen Daten, die die Voyager zur Erde schicken, werden immer wertvoller, je weiter sie sich von der Sonne entfernen“, erklärt Linda Spilker, „Voyager“-Projektwissenschaftlerin im Jet Propulsion Laboratory (JPL) der Nasa, in einer Mitteilung. „Wir sind definitiv daran interessiert, so viele wissenschaftliche Instrumente so lange wie möglich laufen zu lassen.“

Nasa-Raumsonde „Voyager 2“ hat ein Strom-Problem

Die Stromversorgung wird mehr als 45 Jahre nach dem Start der Raumsonden langsam zu einem Problem: Beide „Voyager“-Sonden werden von jeweils einer Radionuklidbatterie (RTG) angetrieben, die Hitze aus dem radioaktiven Zerfall von Plutonium in Energie umwandeln. Doch jedes Jahr produziert der Generator etwas weniger Strom – was die wissenschaftliche Arbeit der Raumsonden bisher nicht beeinträchtigt hat. Bisher wurden Heizungen und andere Systeme deaktiviert, um genügend Strom für die wissenschaftlichen Instrumente zu haben.

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.

Doch nun ist es bei „Voyager 2“ langsam so weit: Als Nächstes muss eines der fünf wissenschaftlichen Instrumente abgeschaltet werden, um genug Strom für die restlichen Apparate zu haben. Bei „Voyager 1“ gibt es dieses Problem erst im kommenden Jahr, da bei der Sonde nur noch vier Instrumente aktiv sind – eines ist zu Beginn der Mission bereits ausgefallen.

Nasa-Team findet ein Lösung: „Voyager 2“ erhält Reservestrom

Bei der Suche nach einer Möglichkeit, Strom zu sparen, um die wertvollen wissenschaftlichen Daten weiter fließen zu lassen, hat ein Team des JPL nun tatsächlich eine Lösung gefunden. „Voyager 2“ wird künftig von einem Sicherheitsmechanismus, der Spannungsschwankungen an Bord ausgleichen soll, Reservestrom erhalten, um alle fünf wissenschaftlichen Instrumente weiter betreiben zu können. „Auch nach mehr als 45 Jahren bleiben die elektrischen Systeme beider Sonden relativ stabil, sodass ein Sicherheitsnetz nicht erforderlich ist“, heißt es in der Mitteilung des JPL. Außerdem könne das Ingenieursteam die Spannung von der Erde aus überwachen und reagieren, wenn sie zu stark schwanke.

„Wir haben festgestellt, dass das Risiko gering ist und die Alternative eine große Belohnung bietet, da die wissenschaftlichen Instrumente länger eingeschaltet bleiben können“, sagte Suzanne Dodd, „Voyager“-Projektleiterin am JPL. „Wir beobachten die Sonde seit einigen Wochen, und es scheint, dass dieser neue Ansatz funktioniert.“ Bewährt sich die neue Stromsparmaßnahme, soll sie auch bei „Voyager 1“ angewandt werden, sobald dort die Stromversorgung knapp wird.

Mission der „Voyager“-Raumsonden dauerte ursprünglich nur vier Jahre

Die beiden „Voyager“-Raumsonden sollten eigentlich nur vier Jahre lang aktiv sein und in dieser Zeit die Planeten Saturn und Jupiter besuchen. Nach einer Verlängerung der Mission durch die Nasa besuchte „Voyager 2“ die Eisriesen Neptun und Uranus und gilt bis heute als die einzige Raumsonde, die die beiden eisigen Riesenplaneten besucht hat. Erst vor einigen Jahren fanden Forschende in alten Daten der „Voyager 2“-Sonde Hinweise auf ein besonderes Phänomen beim Planeten Uranus. (tab)