Im August 1977 startete die Voyager 2 zu ihrer großen Entdeckungsreise durch unser Sonnensystem. Damit ist die Sonde nun über 40 Jahre unterwegs und hat auf ihrem Weg viele der Planeten unseres Sonnensystems passiert. Die Bilder die Voyager 2 dabei von den Planeten unseres Sonnensystems machte, waren und sind sehr wertvoll für die Wissenschaft.
Die Erkenntnisse die man durch diese Bilder und Daten gewinnen konnte, überraschten die wissenschaftliche Gemeinde immer wieder. Und auch nach all diesen Jahren, erstaunt Voyager 2 die wissenschaftliche Gemeinde immer noch. Dabei stellt die Sonde auch immer wieder neue Rekorde auf und überschreitet Grenzen, von denen wir lange gedacht haben, dass wir sie vielleicht nie erreichen.
1. Voyager 2 verlässt das Sonnensystem
Im Oktober 2018 kündigte die NASA an, dass Voyager 2 unser Sonnensystem verlassen und den tiefen Raum jenseits unseres Sternsystems erreichen wird. Damit wäre die Sonde erst die zweite von Menschen gebaute Maschine, die unser Sternsystem verlassen würde.
Die einzige andere Maschine, welche diese Grenze bisher überschritten hatte, war die Schwestersonde der Voyager 2, die Voyager 1. Diese erreichte den tiefen Raum im Jahr 2013 und erstaunte damit schon Wissenschaftler auf der ganzen Welt. Im Dezember bestätigte die NASA dann, dass Voyager es geschafft hatte und in den tiefen Raum eingetreten war. Obwohl schon Voyager 1 dies geschafft hatte, war es trotzdem ein großes Ereignis.
2. Was ist eigentlich der „tiefe Raum“?
Der tiefe Raum ist ein Begriff, der in diesem Artikel nun schon des Öfteren genannt wurde. Aber was ist das eigentlich, der tiefe Raum? Ein anderes Wort hierfür ist interstellar. Dies bedeutet wörtlich, zwischen den Sternen.
Das beschreibt die Lage des tiefen Raumes sehr gut. Allerdings ist es einfacher zu verstehen, wenn man sich klarmacht, das sich unser Sonnensystem vom tiefen Raum unterscheidet und das zwischen diesen beiden eine Grenze liegt.
All der Raum der vom Sonnenwind unseres Zentralsterns beeinflusst wird, wird als Heliosphäre bezeichnet. Die äußere Grenzschicht der Heliosphäre wird Heliopause genannt. Bis hier reicht der Einfluss, den unsere Sonne durch ihre Strahlung erreicht.
3. Was unterscheidet unser Sonnensystem vom tiefen Raum?
Das deutlichste Unterscheidungsmerkmal zwischen der Heliosphäre und dem interstellaren Raum, sind die Partikel die sich jeweils dort finden. In der Heliosphäre, also ausgehend von unserer Sonne, sind die Partikel weit verstreut und weisen eine hohe Temperatur auf. Im Gegensatz dazu, sind die Partikel die sich im interstellaren Raum finden, dichter aber kühler.
Zwar haben beide Sonden diese Grenze überschritten und den interstellaren Raum erreicht, aber eigentlich waren die beiden Voyager Sonden auf eine andere Mission. Faszinierend ist auch, das beide unterschiedlich lange gebraucht haben um diese Grenze zu durchqueren. Die Wissenschaft nimmt an, dass dies an der schwankenden Aktivität unserer Sonne liegt, welche sich auf die Dicke der Heliopause auswirkt.
4. Die Geschichte von Voyager 1 und 2
Der Name der beiden Sonden zeigt schon, dass sie im Zuge des Voyager Programmes der NASA entwickelt wurden. Verwirrend ist vielleicht nur, dass der Starttermin von Voyager 2 etwa zwei Wochen vor dem von Voyager 1 lag.
Beide Sonden starteten im Jahr 1977, um die äußeren Regionen unseres Sonnensystems zu erkunden, von denen bis zu diesem Zeitpunkt noch nicht so viel bekannt war. Die beiden Satelliten wurden gleich aufgebaut und sind sich so ähnlich, dass sie schwer auseinanderzuhalten sind.
Die beiden Sonden sind gleich schwer und tragen über 100 Kilogramm an wissenschaftlichen Messgeräten. Außerdem befindet sich auf beiden die goldene „Voyager Aufzeichnung“.
5. Eine ausgestreckte Hand in die Weiten des Alls
Auf dieser goldenen Platte wurden Bilder und Tonaufnahmen unseres Planeten gespeichert. Der berühmte Astronom Carl Sagan erstellte diese zusammen mit einem Rat von Experten. Diese entschlossen sich dazu, neben Klängen aus der Natur, auch einige berühmte Musikstücke zu speichern.
Die Musik auf der aus Gold gefertigten Schallplatte bildet dabei ein weites und breites Spektrum der Musik unserer Gesellschaft ab. Klassische Komponisten, wie Bach und Beethoven, sind genauso vertreten wie einzelne Stücke aus der Popkultur.
Dass das Stück „Johnny B. Goode“ verursachte dabei Unmut bei einigen Mitgliedern des Komitees, da sie das Stück nur für Erwachsene geeignet erachteten. Sagan sagte dazu nur: „Es gibt ja auch viele Erwachsene auf diesem Planeten.“
6. Voyager 1 und 2 sind vorbereitet auf den ersten Kontakt
Die beiden goldenen Platten auf den Voyager Sonden haben allerdings einen ganz speziellen Sinn und Zweck. Sollten sie von einer extraterrestrischen Spezies gefunden werden, sollen sie den Außerirdischen einen ersten Eindruck von uns Menschen vermitteln.
Sagan sagte dazu: „Das Raumschiff wird nur von einer fortschrittlichen Zivilisation entdeckt werden und auch nur diese wird dazu in der Lage sein, die Schallplatte abzuspielen. Aber… das Absetzen dieser Flaschenpost in den kosmischen Ozean drückt etwas sehr Hoffnungsvolles über das Leben auf diesem Planeten aus.“
Außerdem beinhalten die Sonden Fotos und Illustrationen, die sowohl mathematische Formeln sowie auch Aspekte des menschlichen Lebens zeigen. Weiterhin wurden auch einige Zitate des damaligen Präsidenten beigefügt.
7. Berühmte Worte von Jimmy Carter
Jimmy Carter, fügte Beispielsweise diese berühmten Worte für die potenziellen Entdecker bei: „Dies ist ein Geschenk von einer kleinen, entfernten Welt. [Es ist] ein Eindruck unserer Klänge, unserer Wissenschaft, unserer Bilder, unserer Musik, unserer Gedanken und Gefühle. Wir versuchen unsere Zeit zu durchleben und in Eures hineinzuleben.“
Aber die Mission der Voyager Sonden war nicht nur darauf ausgelegt mit Außerirdischen in Kontakt zu treten. Eigentlich wurde die beiden Missionen darauf ausgelegt mehr Informationen über Jupiter und Saturn zu sammeln.
Aber nicht nur das, die beiden Sonden übertrafen die Erwartungen der Wissenschaftler. Nachdem die beiden Sonden die beiden Planeten passiert hatten, reisten die beiden in noch weiter entfernte Gebiete.
8. Neptun, Uranus und die Grenzen des Sonnensystems
Voyager 2 reiste nach dem Saturn und Jupiter weiter zu Neptun und Uranus, während sich Voyager 1 direkt zu den äußeren Rändern des Sonnensystems aufmachte. Voyager 2 erreichte den Uranus 1986 und den Neptun im Jahr 1989.
Bis heute ist Voyager 2 die einzige Maschine die jemals Bilder von Uranus und Neptun gemacht hat. Während dieser Zeit erreichte Voyager 1 die Geschwindigkeit, die nötig ist, um unser Sonnensystem verlassen zu können.
Damit war die Sonde eine von fünf, die jemals diese Geschwindigkeiten erreicht haben. Neben der Voyager Sonden haben dies nur Pioneer 10 und 11, sowie New Horizon geschafft. Bis auf die letzte wurden alle in den 70er Jahren gestartet.
9. Neue Erkenntnisse in unserem Sonnensystem
Die Voyager Sonden ermöglichten neue Erkenntnisse über bis dahin nahezu unerforschte Planeten. So waren die Bilder der Voyager 1, geradezu eine Erleuchtung über die Zustände auf dem Jupiter.
Außerdem wurden mit den vulkanischen Aktivitäten auf dem Mond Io, das erste Mal solche Vorgänge außerhalb unseres eigenen Planeten beobachtet. Während Voyager 2 die Erkenntnisse ihrer Schwestersonde bestätigte, entdeckte sie außerdem den „Great Red Spot“.
Dieser ist der größte Antizyklonische Sturm in unserem gesamten Sonnensystem. Die meisten Wissenschaftler gehen davon aus, das dieser mittlerweile über 350 Jahre andauert. Genauso erbrachten die Vorbeiflüge am Saturn neue Erkenntnisse über diesen bis dahin sehr unbekannten Planeten.
10. Immerfort neue Erkenntnisse
So wissen durch die beiden Sonden, das die Atmosphäre des Saturn vor allem aus Helium und Wasserstoff bestehen und ein Tag dort elf Stunden dauert. Auch beobachtete Voyager 1 als Erstes den Mond Titan.
Dieser ist nach dem Jupitermond Ganymed der größte unseres Sonnensystems. Er weist die anderthalbfache Größe unseres eigenen Mondes auf und ist damit sogar größer als der Merkur. Um sicher zu gehen, dass man diesen Mond beobachten kann, wurde der Kurs der Voyager 2 angepasst, falls Voyager 1 es nicht geschafft hätte.
Dies hätte aber auch bedeutet, das Voyager 2 niemals den Uranus und Neptun erreicht hätten. Dies zeigt wie wichtig es war, den Titan zu beobachten.
11. Weitere Premieren und Rekorde
Voyager 1 machte auf seiner Reise viele Fotos. Dabei ist das wohl berühmteste das „Familienfoto“. 1990 machte die Voyager 1 das erste Farbbild das alle Planeten unseres Sonnensystems. Es zeigte wie unser Sonnensystem von außen aussieht.
1998 überholte Voyager 1 dann auch die Pioneer 10 und ist seitdem die am weitesten von uns entfernte menschengemachte Objekt. 2012 erreichte sie als erste Maschine den interstellaren Raum. Sie bewegt sich mit knapp 525 Millionen Kilometern pro Jahr. In 18.000 Jahren wird sie ein Lichtjahr zurückgelegt haben.
Währenddessen hat die Voyager 2 Sonde bei ihrem Vorbeiflug am Uranus, 11 vorher unbekannte Monde entdeckt. Außerdem wissen wir seitdem, das ein Uranustag 17 Erdstunden dauert.
12. Wie wird es weiter gehen?
Im Dezember 2018 wurde bestätigt, dass Voyager 2 das Sonnensystem verlassen hat. Bestätigen ließ sich dies durch das PLS, das Plasma Science Instrument. Mit diesem werden die Sonnenpartikel gemessen. Da dieses Instrument seit November 2018 keine Sonnenwinde mehr detektiert hat, ist dies der Beweis für das Verlassen unseres Sonnensystems.
Zwar hat Voyager 1 das Sonnensystem früher verlassen, als ihre Schwestersonde, aber da sie das Sonnensystem an einer anderen Stelle verlassen hat, sehen wir durch Voyager 2 immer noch Dinge, die niemand zuvor je gesehen hat.
Durch die beim Durchflug der Heliopause und den danach gesammelten Daten, können die Wissenschaftler nun die äußeren Einflüsse auf unser Sonnensystem untersuchen.
13. Ein absehbares Ende für die beiden Sonden?
Man geht davon aus, das die beiden Sonden bis ins Jahr 2025 funktionieren werden. Danach verliert die Elektronik der beiden Sonden ihre Funktionalität. Damit sind die beiden aber trotzdem seit fast einem halben Jahrhundert im Einsatz und stellen zwei wichtige Meilensteine in der Forschung dar.
Die NASA plante anfangs auch nur eine Missionsdauer von fünf Jahren ein. Die beiden Sonden haben diese um fast das Zehnfache überschritten. Außerdem haben sie dabei, bahnbrechende neue Erkenntnisse generiert, die unschätzbar wertvoll für die wissenschaftliche Gemeinde ist.
Auch setzen neue Projekte, wie die Interstellar Mapping and Acceleration Probe, die 2024 ins All geschossen werden soll. Wir werden sehen, welche weiteren Daten wir dadurch gewinnen.