• Sunday April 21,2019

Nach 40 Jahren sucht die Voyager der NASA immer noch nach Hause

Die unbemannten Weltraumsonden Voyager 1 und 2 wurden 1977 gestartet und führten eine umfassende Untersuchung der Planeten und Monde des äußeren Sonnensystems durch. Beim Besuch von Jupiter, Saturn, Uranus und Neptune kann das Voyager-Programm auf praktisch allen Ebenen nur als uneingeschränkter Erfolg bezeichnet werden. Das Twin Spacecraft lieferte Tausende von Fotos und Unmengen an wissenschaftlichen Daten, die unser Verständnis unseres gesamten Sonnensystems grundlegend veränderten. Im interstellaren Raum ist Voyager 1 das am weitesten von Menschen gemachte Objekt von der Erde. Voyager 2 befindet sich in der Nähe des Randes unseres Sonnensystems und wird eines Tages auch in den interstellaren Raum eintreten.

Viele Menschen wissen nicht, dass beide Sonden auch nach über 40 Jahren immer noch aktiv wissenschaftliche Daten generieren und auf die Erde übertragen. Obwohl viele der auf Voyager 1 und 2 installierten Instrumente deaktiviert oder ausgefallen sind, funktionieren einige weiterhin. Beide Sonden, die mit thermoelektrischen Kernradioisotop-Generatoren (RTGs) betrieben werden, sollten noch einige Jahre in Betrieb bleiben können.

Derzeit sind an Bord der Voyagers Instrumente an Bord, die Folgendes umfassen:

Plasmaspektrometer (PLS):

Funktioniert nur bei Voyager 2

Dieses Instrument besteht aus zwei Metallvorrichtungen (als Faraday-Becher bekannt), die rechtwinklig zueinander angeordnet sind. Die entlang der Linie des Erd-Raumfahrzeugs wiesene zeichnet Daten über Geschwindigkeit, Dichte und Druck von Plasmaionen auf. Das andere Gerät außerhalb der Achse misst Elektronen innerhalb bestimmter Energieparameter. Das PLS-System war für die Untersuchung des Sonnenwinds (des Stroms geladener Teilchen, die aus der Sonne strömen) von entscheidender Bedeutung, um zu bestimmen, wie der Sonnenwind mit Planeten interagiert, die Bestimmung des Plasmas in der Magnetosphäre des Jupiter und dessen Einfluss durch seine Monde sowie das Studieren Ionen innerhalb und außerhalb des Sonnensystems.

Cosmic Ray System (CRS):

Funktion auf Voyager 1 und 2

Wie der Name schon sagt, erfasst das CRS kosmische Strahlen (hochenergetische Teilchen, die außerhalb unseres Sonnensystems entstehen). Das CRS kann sowohl Elektronen als auch Protonen in der Umgebung des Raumfahrzeugs identifizieren und wurde zur Untersuchung des Sonnenwinds sowie des elektrischen Flusses um Planeten wie Saturn verwendet. Als sich das Raumfahrzeug dem Rand des Sonnensystems näherte, war das CRS von entscheidender Bedeutung, um zu bestimmen, wann Voyager 1 den Beendigungsschock überquerte, wo der Sonnenwind sich merklich verlangsamt und wenn das Raumfahrzeug später einen starken Anstieg der kosmischen Strahlung feststellte die bestätigenden Beweise dafür, dass es tatsächlich in den wahren interstellaren Raum eingedrungen war.

Magnetometer (MAG):

Funktion auf Voyager 1 und 2

Die Voyager-Magnetometer werden verwendet, um Änderungen des Magnetfelds der Sonne in Bezug auf Entfernung und Zeit zu messen sowie die Magnetfelder um die äußeren Planeten und deren Wechselwirkung mit ihren jeweiligen Monden zu untersuchen. Jeder Voyager besitzt mehrere Magnetometer, die entlang eines ausfahrbaren "Auslegers" angeordnet sind, der die Interferenzen des Raumfahrzeugs selbst minimiert. Einige befinden sich in der Nähe der Basis des Raumfahrzeugs, ein Magnetometer ist 7 Meter von der Auslegerbasis entfernt und das am weitesten entfernte, erstaunliche 13 Meter von der Basis. Derzeit erzeugen die Magnetometer Daten zum Magnetfeld am Rand des Sonnensystems und im interstellaren Raum.

Fast so erstaunlich wie die Magnetometer selbst, selten vergeben, und erwähnenswert ist der Magnetometerarm selbst, der den Erfolg des gesamten MAG-Experiments ermöglichte. Der filigrane 13 Meter lange Arm, mit dem die Magnetometer an den Weltraumsonden befestigt werden, musste eingesetzt werden, nachdem die Titan-Centaur-Raketen die Voyager aus ihren Nasenköpfen in den Weltraum gebracht hatten. Während des Starts wurden der Ausleger und die daran angebrachten Magnetometer zu einem nur wenige Meter langen Kanister zusammengedrückt. Nachdem sie sicher von ihrem Startfahrzeug befreit worden waren, wurden die Verriegelungsstifte an den Voyagers freigegeben und der Ausleger auf seine volle Länge ausgefahren, sodass die Magnetometer funktionieren konnten. Der Magnetometer-Ausleger ist ein wahres Wunder der Technik.

Experiment mit niedriger Energie geladener Teilchen (LECP):

Funktion auf Voyager 1 und 2

Das LECP sucht und misst Elektronen, Protonen, Alphateilchen und andere schwere Elemente sowohl um Planeten als auch im interplanetaren Raum. Das LCEP besteht aus zwei Subsystemen: dem niederenergetischen Magnetosphärenteilchenanalysator (LEMPA) und dem niederenergetischen Teilchenteleskop (LEPT). Das LECP wurde verwendet, um die Form der Magnetosphären um Saturn und Uranus zu identifizieren.

Plasmawellen-Subsystem (PWS):

Funktion auf Voyager 1 und 2

Dieses Gerät wurde verwendet, um die Plasmawellen- und niederfrequenten Radiowellenspektren in den Magnetokugeln von Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun zu analysieren. Der PWS misst weiterhin innerhalb und außerhalb der Heliopause (der Grenze, an der der Sonnenwind durch das interstellare Medium angehalten wird). Die PWS hat auch den "Klang" des interstellaren Raums aufgenommen, den Sie hier hören können.

Alle anderen Instrumente der beiden Voyager-Sonden, einschließlich der Kameras, die so viele ikonische Bilder aufgenommen haben, sind entweder ausgefallen oder wurden deaktiviert. Die Astronomen hoffen, dass die verbleibenden Arbeitsinstrumente noch einige Jahre funktionieren werden, und die Voyagers werden weiterhin aussagekräftige Daten liefern.

Obwohl sich die Technologie auf der Erde seit dem Start der Voyagers dramatisch weiterentwickelt hat, sind die beiden Raumsonden technologisch eingefroren: Sie wurden mit der besten zur Zeit verfügbaren Ausrüstung (einschließlich eines 8-Spur-Tonbandgerätes für die Datenspeicherung) zu ihren Missionen geschickt oder nicht) und sie haben den Test der Zeit bestanden. Während hier auf der Erde die Zeit voranschreitet, ist es an Bord der Voyager-Sonde immer 1977.

Dieser Artikel erschien ursprünglich auf Astronomy.com.


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