Voyager 1: Das am weitesten entfernte Raumschiff der Erde

Voyager 1 ist das erste Raumschiff, das den interstellaren Raum erreicht. Es wurde ursprünglich (zusammen mit Voyager 2) im Jahr 1977 gestartet, um die äußeren Planeten unseres Sonnensystems zu erkunden. Es ist jedoch über die Erwartungen hinaus betriebsbereit geblieben und sendet weiterhin Informationen über seine Reisen zurück zur Erde.



Die Raumsonde trat im August 2012, fast 35 Jahre nach Beginn ihrer Reise, offiziell in den interstellaren Raum ein. Die Entdeckung wurde jedoch erst 2013 offiziell bekannt gegeben, als Wissenschaftler Zeit hatten, die von Voyager 1 zurückgesandten Daten zu überprüfen.



Voyager 1 war eigentlich das zweite der Zwillings-Raumschiffe, das gestartet wurde, aber es war das erste, das an Jupiter und Saturn vorbeiraste. Die Bilder, die es zurückgeschickt hat werden seit einer Generation in Schulbüchern und Zeitungen verwendet. Mit an Bord war auch eine besondere Schallplatte, die Stimmen und Musik von der Erde in den Kosmos trug.

Reisen 2 am 20. August 1977 gestartet, und Voyager 1 etwa zwei Wochen später, am 5. September. Seitdem fliegt die Raumsonde auf verschiedenen Flugrouten und mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten. Die Voyager-Missionen sollten eine besondere Ausrichtung der äußeren Planeten nutzen, die alle 176 Jahre stattfindet. Es würde es einem Raumschiff ermöglichen, von einem Planeten zum nächsten zu schleudern, unterstützt von der Schwerkraft des ersten Planeten. [ Infografik: Funktionsweise der Voyager-Raumsonden ]



Die Die nächste große Begegnung der Raumsonde findet in 40.000 Jahren statt, wenn Voyager 1 innerhalb von 1,7 Lichtjahren vom Stern AC +79 3888 entfernt ist. (Der Stern selbst ist ungefähr 17,5 Lichtjahre von der Erde entfernt.) Die sinkende Stromversorgung von Voyager 1 bedeutet jedoch, dass die Übertragung aufhört Daten bis etwa 2025, was bedeutet, dass keine Daten von diesem entfernten Ort zurückfließen werden.

Eine Künstlerin

Künstlerische Illustration der NASA-Raumsonde Voyager 1, das am weitesten von der Erde entfernte von Menschenhand gebaute Objekt, das 1977 gestartet wurde und in den interstellaren Weltraum fliegt.(Bildnachweis: NASA)



Die große Tour

Ursprünglich hatte die NASA geplant, zwei Raumsonden an Jupiter, Saturn und Pluto vorbeizuschicken und zwei weitere Sonden an Jupiter, Uranus und Neptun vorbei zu schicken. Haushaltsgründe zwangen die Agentur, ihre Pläne zu reduzieren, aber die NASA hat immer noch viel aus den beiden von ihr gestarteten Voyagern herausgeholt. Voyager 2 flog an Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun vorbei, während Voyager 1 sich auf Jupiter und Saturn konzentrierte.

NASA

Das Zwillings-Raumschiff Voyager der NASA startete im August und September 1977. An Bord jedes Raumschiffs befindet sich eine goldene Schallplatte, eine Sammlung von Sehenswürdigkeiten, Geräuschen und Grüßen von der Erde. Es gibt 117 Bilder und Grüße in 54 Sprachen mit einer Vielzahl natürlicher und von Menschen verursachter Geräusche wie Stürme, Vulkane, Raketenstarts, Flugzeuge und Tiere.(Bildnachweis: NASA)



In Anbetracht der Tatsache, dass die Voyagers aus dem Sonnensystem fliegen würden, genehmigte die NASA die Produktion von zwei Aufzeichnungen, die an Bord des Raumfahrzeugs platziert werden sollten. An Bord wurden Klänge von Walrufen bis zur Musik von Chuck Berry sowie gesprochene Begrüßungen in 55 Sprachen platziert.

Die 12 Zoll großen, vergoldeten Kupferscheiben enthielten auch Abbildungen, die die Bedienung und die Position der Sonne zwischen nahegelegenen Pulsaren zeigten, falls sich Außerirdische fragen, woher das Raumfahrzeug kam.

Auge auf Jupiter

Reisen 1 beim Start fast nicht vom Boden abgekommen , da seine Rakete am 5. September 1977 innerhalb von 3,5 Sekunden ohne Treibstoff ausging.

Aber es schaffte es sicher und raste nach dem Start an seinem Zwilling vorbei und verließ den Asteroidengürtel vor Voyager 2. Die ersten Bilder von Voyager 1 von Jupiter wurden im April 1978 zur Erde zurückgestrahlt, als er 265 Millionen Meilen entfernt war.

Zur Überraschung der NASA entdeckte Voyager 1 im März 1979 einen dünnen Ring, der den Planeten umkreiste. Es fand auch zwei Neumonde – Thebe und Metis. Außerdem schickte Voyager 1 detaillierte Bilder der Galileischen Monde ( Io , Europa , Ganymed und Kallisto ) sowie Amalthea.

Wie die Raumsonde Pioneer zuvor enthüllte Voyagers Blick auf die Monde des Jupiter, dass sie eigene aktive Welten sind. Voyager 1 brachte auch einige faszinierende Ergebnisse heraus. Ios Vulkane und die gelb-braun-orangene Oberfläche waren faszinierende Funde, die bewiesen, dass Monde wie Planeten ein aktives Inneres haben können.

Darüber hinaus schickte Voyager 1 ephemere Bilder von Europa zurück, die eine glatte, von Linien unterbrochene Oberfläche zeigten, die auf Eis und vielleicht sogar einen Ozean darunter hindeutete.

Die nächste Annäherung der Voyager 1 an Jupiter war am 5. März 1979, als sie sich bis auf 174.000 Meilen von den turbulenten Wolkenspitzen entfernte. Dann war es Zeit, Saturn anzupeilen.

Saturns Ringe und Monde

Wissenschaftler mussten nur etwa ein Jahr bis 1980 warten, um Nahaufnahmen von Saturn zu erhalten. Der Ringplanet war voller Überraschungen.

Eines der Ziele von Voyager 1 war der F-Ring, ein dünner Ring, der erst im Jahr zuvor von Pioneer 11 entdeckt wurde. Die hochauflösende Kamera der Voyager entdeckte zwei Neumonde, Prometheus und Pandora, deren Umlaufbahnen die Trümmer im F-Ring in einer definierten Umlaufbahn halten. Es entdeckte auch Atlas und einen neuen Ring (genannt 'G'-Ring) und machte Bilder von mehreren anderen Saturnmonden.

Ein Rätsel für Astronomen war der Mond Titan. Nahaufnahmen des Mondes zeigten nichts als orangefarbenen Dunst, was zu jahrelangen Spekulationen darüber führte, wie es darunter war. Erst Mitte der 2000er Jahre würde die Menschheit die Sonde Huygens in den Dunst schicken.

Nachdem die Hauptmission von Voyager 1 beendet war, verlagerte sich der Fokus auf die Verfolgung der kleinen Sonde, während sie aus dem Sonnensystem raste.

Eintritt in den interstellaren Raum

Der offizielle Austritt von Voyager 1 aus dem Sonnensystem erfolgte im August 2012; die Entdeckung wurde in einer Studie veröffentlicht, die im folgenden Jahr in Science veröffentlicht wurde.

Die Ergebnisse kamen ans Licht, nachdem zwischen dem 9. April und dem 22. Mai 2013 im Plasmawelleninstrument der Voyager 1 eine starke Sonneneruption aufgezeichnet wurde. Die Eruption brachte Elektronen in der Nähe von Voyager 1 zum Schwingen. Anhand der Schwingungen entdeckten die Forscher, dass die Umgebung von Voyager 1 eine höhere Dichte hatte als die, die sich innerhalb der Heliosphäre oder der Weltraumregion befindet, in der die Umgebung der Sonne vorherrscht.

Es scheint widersprüchlich, dass die Elektronendichte im interstellaren Raum höher ist als in der Nachbarschaft der Sonne, aber die Forscher erklärten, dass die Elektronendichte am Rand der Heliosphäre im Vergleich zu Orten in der Nähe der Erde dramatisch niedrig ist.

Die Forscher verfolgten dann die Daten von Voyager 1 zurück und legten das offizielle Abreisedatum auf irgendwann im August 2012 fest. Das Datum wurde nicht nur durch die Elektronenschwingungen, sondern auch durch seine Messungen geladener Sonnenteilchen festgelegt.

Am 25. August sah die Sonde einen 1.000-fachen Abfall dieser Teilchen und einen 9-prozentigen Anstieg der galaktischen kosmischen Strahlung, die von außerhalb des Sonnensystems kommt. Zu diesem Zeitpunkt war sie 11,25 Milliarden Meilen (18,11 Milliarden km) von der Sonne entfernt, ungefähr 121-mal die Entfernung Erde-Sonne.

Die interstellaren Abenteuer von Voyager 1

Ab Februar 2018 ist Voyager ungefähr 141 astronomische Einheiten (Sonne-Erde-Abstände) von der Erde entfernt. Das sind ungefähr 13,2 Milliarden Meilen oder 21,2 Milliarden Kilometer. Sie können sich die aktuelle Entfernung ansehen auf dieser NASA-Website .

Seit Voyager 1 an der Grenze des Sonnensystems vorbei in den interstellaren Raum flog, schickte sie wertvolle Informationen über die Bedingungen in dieser Zone des Universums zurück. Seine Entdeckungen umfassen den Nachweis, dass die kosmische Strahlung sehr intensiv ist, und den Nachweis, wie geladene Teilchen der Sonne mit denen anderer Sterne interagieren, sagte der Projektwissenschaftler Ed Stone in einem Interview im September 2017 .

Die Fähigkeiten des Raumfahrzeugs verblüffen die Ingenieure weiterhin. Im Dezember 2017 gab die NASA bekannt, dass Voyager 1 nutzte erfolgreich seine Backup-Triebwerke, um sich zu orientieren, um mit der Erde zu 'sprechen' . Diese 'Trajectory Correction Manöver' (TCM)-Triebwerke wurden seit November 1980, während des letzten planetarischen Vorbeiflugs der Voyager am Saturn, nicht mehr verwendet. Seitdem benutzte die Voyager ihre Standardtriebwerke zur Lageregelung, um das Raumschiff in die richtige Richtung zu schwenken, um mit der Erde zu sprechen.

Als sich die Leistung der Triebwerke zur Lageregelung jedoch verschlechterte, beschloss die NASA, die TCMs zu testen, um die Lebensdauer der Voyager 1 zu verlängern. Dieser Test war letztendlich erfolgreich. 'Mit diesen Triebwerken, die auch nach 37 Jahren ohne Nutzung noch funktionsfähig sind, können wir die Lebensdauer der Raumsonde Voyager 1 um zwei bis drei Jahre verlängern', sagte Suzanne Dodd, Projektmanagerin von Voyager, ebenfalls von JPL, in einer Erklärung.

Die Raumsonde Voyager feierte 2017 jeweils ihr 40-jähriges Jubiläum im Weltraum, was zu Feierlichkeiten bei der NASA und Prominenten wie dem Star Trek-Star William Shatner führte. Im September 2017, Shatner eine Nachricht an das Raumschiff vorlesen Ursprünglich auf Twitter von Oliver Jenkins erstellt: „Wir bieten Freundschaft über die Sterne hinweg. Du bist nicht alleine.' Die Ingenieurin des Jet Propulsion Laboratory, Annabel Kennedy, übermittelte die Nachricht dann an Voyager 1; Es wurde projiziert, das Raumfahrzeug in etwa 19 Stunden zu erreichen.

'Keiner von uns wusste, als wir vor 40 Jahren starteten, dass alles noch funktionieren und diese bahnbrechende Reise fortsetzen würde', sagte Stone in einer NASA-Erklärung vom August 2017. 'Das Aufregendste, was sie in den nächsten fünf Jahren finden, wird wahrscheinlich etwas sein, von dem wir nicht wussten, dass es da draußen entdeckt wird.'

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