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Nach 37 Jahren Stillstand: Raumsonde «Voyager 1» zündet Ersatztriebwerke 

«Voyager 1» ist die am weitesten von der Erde entfernte Sonde. Seit 37 Jahren sind ihre Ersatztriebwerke ungenutzt, nun wurden sie erstmals wieder gezündet. Dazu mussten die Experten uralte Software prüfen.

05.12.17, 08:17


Ein Artikel von

Seit mehr als 40 Jahren ist die Raumsonde «Voyager 1» unterwegs, unser Sonnensystem hat sie bereits verlassen. Allerdings arbeiten nicht mehr alle Systeme an Bord des Raumfahrzeugs einwandfrei. Die US-Weltraumbehörde Nasa hat eigenen Angaben zufolge daher jetzt Back-up-Triebwerke gezündet, die seit mehr als 37 Jahren nicht verwendet wurden.

«Voyager 1» befindet sich in rund 21 Milliarden Kilometer Entfernung im interstellaren Raum und ist damit die am weitesten von der Erde entfernte Sonde. Doch noch immer schickt das Fluggerät unablässig Daten an die Erde – wie seine Schwestersonde «Voyager 2». Zu den Aufzeichnungen gehören Messdaten und Bilder, Temperaturerfassungen, Sonnenwindanalysen und Magnetfeldbestimmungen.

Mehr als die Hälfte der Instrumente sind inzwischen allerdings defekt oder deaktiviert. Auch die Hauptsteuerungstriebwerke verlieren langsam an Wirksamkeit. Da der Weltraum ein Vakuum ist, braucht die Sonde keinen Antrieb durch die Triebwerke. Sie dienen lediglich dazu, das Fluggerät so auszurichten, dass es mit der Erde kommunizieren kann.

This artist rendering released by NASA shows NASA’s Voyager 1 spacecraft barreling through space. The space agency announced Thursday, Sept. 12, 2013 that Voyager 1 has become the first spacecraft to enter interstellar space, or the space between stars, more than three decades after launching from Earth. (AP Photo/NASA)

«Voyager 1» befindet sich in rund 21 Milliarden Kilometer Entfernung. Bild: AP NASA

Für diese Manöver stossen sie kurze, nur wenige Millisekunden dauernde Schübe aus, die die Nasa «Puffs» nennt. Seit dem Start von «Voyager 1» am 5. September 1977 haben die Haupttriebwerke die Korrekturmanöver der Sonde übernommen. Über die Jahrzehnte hat ihre Schubkraft aber allmählich abgebaut, sodass immer mehr «Puffs» benötigt werden, um die gleichen Manöver auszuführen. Allerdings hat die Sonde nur eine begrenzte Menge Treibstoff in Form von Hydrazin an Bord.

Um «Voyager 1» so lange wie möglich in Betrieb zu halten, suchten die Nasa-Wissenschaftler am Jet Propulsion Laboratory (JPL) nach einer Lösung. Dabei analysierten sie mehrere Optionen und prüften, wie die Sonde möglicherweise darauf reagieren würde. Sie kamen zu dem Entschluss, die seit 37 Jahren nicht genutzten Ersatztriebwerke zu testen.

Veraltete Programmiersprache

Die Sonde verfügt neben den Haupttriebwerken über vier baugleiche Ersatztriebwerke, die an der Rückseite angebracht sind. Die sogenannten Trajectory-Correction-Maneuver-Thruster oder TCM-Thruster wurden das letzte Mal Anfang November 1980 für Korrekturmanöver genutzt, um «Voyager 1» beim Vorbeiflug an Jupiter und Saturn auf Kurs zu halten. Damals gaben die Düsen permanent Schub ab, um die Messgeräte der Sonde auf viele verschiedene Ziele auszurichten. Sie wurden bisher nie für Kurskorrekturen mithilfe einzelner «Puffs» genutzt.

This rendering provided by NASA shows Voyager 1. NASA has nailed a thruster test on Voyager 1, a spacecraft 13 billion miles away. Last week, ground controllers sent commands to fire backup thrusters on Voyager 1, humanity’s most distant spacecraft. The thrusters had been idle for 37 years, since Voyager 1 flew past Saturn.To NASA’s delight, the four dormant thrusters came alive. They’ll take over pointing operations next month.

Wiedererwckt nach 37 Jahren: die Ersatztriebwerke der «Voyager 1»  Bild: AP/NASA

Um ihren Plan umzusetzen, begaben sich die Wissenschaftler tief in das Nasa-Archiv. «Das ‹Voyager›-Flugteam musste jahrzehntealte Daten durchforsten», sagte Chefingenieurin Suzanne Dodd. Für die geplante Wiederinbetriebnahme wurde auch die Steuerungssoftware überprüft, die in einer veralteten Programmiersprache speziell für die Hardware geschrieben war.

Die Archivarbeit hat sich gelohnt: Am 28. November wurden die vier TCM-Thruster erstmals seit 37 Jahren gezündet. Sie gaben jeweils zehn Millisekunden lange «Puffs» ab und konnten die Sonde damit erfolgreich ausrichten. Allerdings mussten die Wissenschaftler rund 19 Stunden und dreissig Minuten warten, bis sie eine Bestätigung dafür bekamen. So lange dauerte das Funksignal von der Sonde bis zur Erde.

«Es war eine Stimmung aus Erleichterung, Freude und Ungläubigkeit, nachdem wir feststellten, dass diese gut ausgeruhten Triebwerke ihre Arbeit wieder aufgenommen haben, als ob keine Zeit vergangen wäre», sagte der Ingenieur Todd Barber.

«Mit diesen Triebwerken, die nach 37 Jahren Stillstand immer noch funktionieren, können wir das Leben der Raumsonde »Voyager 1« um zwei bis drei Jahre verlängern», freute sich auch Chefingenieurin Dodd.

Treibstoff bis 2040

Nach dem erfolgreichen Test ist jetzt geplant, die TCM-Thruster ab Januar 2018 zu nutzen. Sie sollen dann so lange laufen, bis ihr Treibstoff verbraucht ist. Danach sollen die Haupttriebwerke wieder die Arbeit übernehmen.

Die Triebwerke haben Treibstoff bis ins Jahr 2040 an Bord. Allerdings wird der Kontakt zur Sonde vermutlich schon früher abbrechen. Die Energie für die wissenschaftlichen Instrumente an Bord wird durch drei Radionuklidbatterien geliefert. Deren Stromversorgung wird voraussichtlich bis 2023 reichen.

Die Nasa erwägt nun, auch die TCM-Thruster der Zwillingssonde «Voyager 2» aus ihrem Kälteschlaf zu holen. (brt)

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13Alle Kommentare anzeigen
    Alle Leser-Kommentare
  • simiimi 05.12.2017 11:40
    Highlight Was für eine Ironie! Das Volk, welches eine 21 Milliarden Kilometer entfernte Sonde justiert, wird von einem Typen beherrscht, der sich kaum die Schuhe binden kann.
    46 10 Melden
  • D(r)ummer 05.12.2017 10:48
    Highlight Klugscheissermodus: Es ist so eine Sache mit dem "verlassen des Sonnensystems". Hängt auch von der Richtung ab.

    Die entferntesten gravitativ an die Sonne gebundenen Objekte dürften in der Oortschen Wolke sein (ca. 1.6Lj = 100.000AE's; AE=Abstand Erde-Sonne).
    Der Einfluss des Sonnenwindes geht bis zur Heliosphäre (100AE's in Richtung der Voyager-Sonde)

    Voyager 1 ist somit im interstellaren Raum, aber nicht ausserhalb unseres Sonnensystems.

    http://www.astronews.com/frag/antworten/3/frage3506.html
    19 7 Melden
    • D(r)ummer 05.12.2017 11:22
      Highlight Voyager 1 befindet sich nun in der Heliopause (Grenzzone ausserhalb der Heliospähre).
      Tritt sie aus der Heliopause ist sie im interstellaren Raum und ausserhalb des Sonnensystems, sofern die gravitative Bindung ausser Acht gelassen wird(!!).

      Bei Voyager 2 (fast) dasselbe.
      https://voyager.jpl.nasa.gov/
      (aktuelle, genaue Entfernungen)

      11 1 Melden
  • Gringoooo 05.12.2017 10:43
    Highlight Der Akku hält von 1977 - 2023? Nicht schlecht, wenn man bedenkt wie lange der durchschnittliche Handyakku hält.
    85 1 Melden
    • Iltis 05.12.2017 12:45
      Highlight Den Akku willst Du sicher nicht in deinem Handy :-)
      11 1 Melden
    • Triumvir 05.12.2017 12:58
      Highlight Genau. Ein Handy-Akku, der solange durchhält wäre ein Traum. Apple, Samsung und Co. würden sich lieber einmal um solche Dinge kümmern, als immer nur dünner, schneller, mehr Pixel etc...
      5 2 Melden
    • Der Tom 05.12.2017 13:39
      Highlight Wenn man beim Smartphone einen Nuklear Reaktor einbaut hält das Gerät auch länger durch ohne, dass man es einstecken muss ;-)
      11 1 Melden
    Weitere Antworten anzeigen
  • derEchteElch 05.12.2017 10:25
    Highlight Die damalige Technik, ist robust, langlebig und einfach gehalten. Ich denke an den Luftschutzbunker aus Terminator oder die Elektronik aus der Fallout-Reihe oder die ganzen Schaltkreise der Apollo-Missionen.

    Mit den heutigen Microchips unvorstellbar, dass sie so lange überleben würden, vieles wird leider kurzlebig gebaut.

    Ich hoffe, dass Voyager noch sehr lange unterwegs sein wird und man von ihr noch viel über unseren Weltraum lernen kann.

    PS: Als Erstes kam mir die Szene mit Rajesh (TBBT) in den Sinn, als er über die einsame Voyager erzählte.. 😊
    23 17 Melden
  • Snaggy 05.12.2017 08:57
    Highlight Faszinierend!
    31 2 Melden
    • α Virginis 05.12.2017 13:30
      Highlight In der Tat, Mister Spock ;)
      2 0 Melden
  • MacB 05.12.2017 08:42
    Highlight Wow, sehr spannender Bericht! Dafür lese ich watson! :)
    59 5 Melden
  • cheko 05.12.2017 08:40
    Highlight Faszinierend! Eine Sonde von Menschenhand, die den interstellaren Raum erreicht hat und noch lange Zeit weiter in den Weltraum gleiten wird..
    66 1 Melden

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