Endlich geht es aufwärts für die interstellare Raumsonde Voyager 1


Voyager 1 ist mit der Sonne im Hintergrund in diesem Bildschirmausschnitt aus einer 3D-Visualisierung des Raumschiffs zu sehen.(Bildnachweis: NASA)

Ich saß einmal mit meinem Vater zusammen und googelte, wie weit verschiedene Dinge im Sonnensystem von der Erde entfernt sind. Er war auf der Suche nach genauen Zahlen, und mit jeder neuen Zahl, die ich ihm nannte, wurde er offensichtlich interessierter. Ich war begeistert. Der Mond? Im Durchschnitt 238.855 Meilen (384.400 Kilometer) entfernt. Das James Webb-Weltraumteleskop? Erhöht die Entfernung auf etwa eine Million Meilen (1.609.344 km). Die Sonne? 93 Millionen Meilen (149.668.992 km) entfernt. Neptun? 2,8 Milliarden Meilen (4,5 Milliarden km) entfernt. „Warten Sie, bis Sie von Voyager 1 hören“, sagte ich schließlich, in der Annahme, dass er wusste, was auf ihn zukommen würde. Das war er nicht.

„Die interstellare Raumsonde Voyager 1 der NASA befindet sich eigentlich gar nicht mehr im Sonnensystem“, erklärte ich. „Nein, sie ist mehr als 15 Milliarden Meilen (24 Milliarden km) von uns entfernt – und sie entfernt sich sogar noch weiter, während wir sprechen.“ Ich kann mich nicht mehr genau an seine Antwort erinnern, aber ich erinnere mich an einen Ausdruck des schieren Unglaubens. Es gab sofort Nachfragen, wie das physikalisch überhaupt möglich sei. Es gab verblüffte Lacher, verschiedene Arten, „wow“ zu sagen, und vor allem gab es ein ansteckendes Gefühl der Ehrfurcht. Und einfach so wurde ein neuer Voyager 1-Fan geboren.

Es ist leicht zu erkennen, warum Voyager 1 zu den beliebtesten robotischen Weltraumforschern gehört, die wir haben – und es ist daher leicht zu verstehen, warum so viele Menschen vor einigen Monaten einen Stich im Herzen verspürten, als Voyager 1 aufhörte, mit uns zu sprechen.

Aus damals unbekannten Gründen begann die Raumsonde, Kauderwelsch anstelle der fein säuberlich geordneten und>Erhalte den kosmischeweiten.de Newsletter

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„Das Team hatte sich am frühen Morgen eines Wochenendes versammelt, um zu sehen, ob die Telemetrie zurückkehren würde“, sagte Bob Rasmussen, ein Mitglied des Voyager-Flugteams, gegenüber kosmischeweiten.de. „Es war schön, dass alle an einem Ort versammelt waren, um gemeinsam zu erfahren, dass unsere Bemühungen erfolgreich waren. Unser Jubel galt sowohl dem unerschrockenen Raumschiff als auch der Kameradschaft, die seine Bergung ermöglichte.“

Und dann, am 22. Mai, gaben die Voyager-Wissenschaftler die erfreuliche Mitteilung heraus, dass die Raumsonde erfolgreich die wissenschaftlichen Daten von zwei ihrer vier Instrumente, dem Plasmawellen-Subsystem und dem Magnetometer-Instrument, zurückgesandt hat. Sie arbeiten nun daran, auch die beiden anderen Instrumente, das Subsystem für kosmische Strahlung und das Instrument für geladene Teilchen niedriger Energie, wieder in Betrieb zu nehmen. Obwohl sich technisch gesehen sechs weitere Instrumente an Bord der Voyager befinden, waren diese bereits seit einiger Zeit außer Betrieb.


Die Erde als „blassblauer Punkt“, gesehen von Voyager 1 im Jahr 1990. (Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech)

Das Comeback

Rasmussen war in den 1970er Jahren Mitglied des Voyager-Teams und arbeitete als Computeringenieur an dem Projekt, bevor er sich anderen Missionen zuwandte, darunter Cassini, das die Raumsonde startete, die uns fast alles lehrte, was wir heute über den Saturn wissen. Im Jahr 2022 kehrte er jedoch aufgrund eines anderen Dilemmas zur Voyager-Mission zurück – und ist seither im Team geblieben.

„Es gibt viele der ursprünglichen Leute, die beim Start von Voyager dabei waren, oder sogar noch früher, die sowohl zum Flugteam als auch zum Wissenschaftsteam gehörten“, sagte Linda Spilker, eine Planetenforscherin am Jet Propulsion Laboratory der NASA, die auch an der Voyager-Mission mitgearbeitet hat, gegenüber kosmischeweiten.de im Podcast This Week from Space des TWiT-Netzwerks. „Es ist ein echter Tribut an Voyager – die Langlebigkeit nicht nur der Raumsonde, sondern auch der Menschen im Team.“

Um Voyager 1 wieder in Betrieb zu nehmen, entwickelte das Team eine komplexe Umgehungslösung, die den FDS dazu veranlasste, eine Kopie seines Speichers zur Erde zu senden. Beim Auslesen dieses Speichers gelang es den Operatoren, den Kern des Problems zu entdecken – einen beschädigten Code auf einem einzigen Chip -, der dann durch einen weiteren (ehrlich gesagt, super interessanten) Prozess zur Änderung des Codes behoben wurde. An dem Tag, an dem Voyager 1 endlich wieder sprach, „hätte man eine Stecknadel im Raum fallen hören können“, so Spilker. „Es war sehr still. Alle starrten auf den Bildschirm, warteten und beobachteten.“


Die Rakete, mit der Voyager 1 im Jahr 1977 gestartet wurde. (Bildnachweis: NASA)

Natürlich hatte Spilker auch ein paar Erdnüsse mitgebracht, die das Team knabbern konnte – aber nicht irgendwelche Erdnüsse. Glückliche Erdnüsse.

Es ist eine langjährige Tradition am JPL, vor großen Missionsereignissen wie Starts, Meilensteinen und, nun ja, der möglichen Wiederauferstehung von Voyager 1 ein Erdnussfest zu veranstalten. Sie begann in den 1960er Jahren, als die Behörde versuchte, die Mission Ranger 7 zu starten, die Bilder von der Mondoberfläche machen und Daten darüber sammeln sollte. Die Ranger 1 bis 6 waren alle gescheitert, so dass Ranger 7 eine große Sache war. Deshalb brachte der Flugbahningenieur der Mission, Dick Wallace, jede Menge Erdnüsse mit, an denen das Team knabbern und sich entspannen konnte. Tatsächlich war Ranger 7 ein Erfolg und, wie Wallace einmal sagte, „der Rest ist Geschichte“.

Voyager 1 brauchte ein paar dieser positiven Snack-Vibes.

„Es war fünf Monate her, dass wir irgendwelche Informationen erhalten hatten“, erklärte Spilker. In diesem Raum, in dem es außer Erdnussfressergeräuschen nur Stille gab, saßen die Bediener von Voyager 1 an ihren jeweiligen Systembildschirmen und warteten.

„Plötzlich füllten sie sich – die Daten“, sagte Spilker. In diesem Moment sprangen die Programmierer, die voller Erwartung auf die Bildschirme gestarrt hatten, von ihren Sitzen auf und begannen zu jubeln: „Sie waren, glaube ich, die glücklichsten Menschen im Raum, und es herrschte einfach ein Gefühl der Freude darüber, dass wir Voyager 1 zurück hatten.“


Jubelszenen, als das Voyager 1-Flugteam der NASA zum ersten Mal seit fünf Monaten wieder von der Sonde hört. (Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech)

Schließlich, so Rasmussen, konnte das Team zu dem Schluss kommen, dass das Versagen wahrscheinlich auf eine Kombination aus Alterung und Strahlungsschäden zurückzuführen ist, durch die energetische Teilchen im Weltraum das Raumschiff bombardiert haben. Aus diesem Grund ist er auch der Meinung, dass ein ähnliches Versagen in der Zukunft nicht sonderlich überraschend wäre, da Voyager 1 immer noch jenseits der fernen Grenzen unserer stellaren Nachbarschaft umherstreift, genau wie ihr Zwillingsraumschiff, Voyager 2.

Natürlich ist die Sonde noch nicht vollständig repariert – aber es ist schön zu wissen, dass es endlich wieder aufwärts geht, insbesondere mit der jüngsten Nachricht, dass einige der wissenschaftlichen Instrumente wieder funktionieren. Und zumindest versichert Rasmussen, dass nichts, was das Team bisher erfahren hat, alarmierend ist. „Wir sind zuversichtlich, dass wir das Problem gut verstehen“, sagte er, „und wir bleiben optimistisch, dass alles wieder normal läuft – aber wir erwarten auch, dass dies nicht das letzte Mal sein wird.“


Die Flugbahn der Voyager. (Bildnachweis: NASA)

Wie Rasmussen erklärt, wurden die Betreiber von Voyager 1 erst dann optimistisch, als die Ursache der Störung mit Sicherheit festgestellt worden war. Er betont auch, dass die Stimmung des Teams nie getrübt war. „Wir wussten durch indirekte Hinweise, dass unsere Sonde weitgehend gesund war“, sagt er. „Wir dachten nicht daran, uns zu verabschieden.“

„Vielmehr“, so fuhr er fort, „wollten wir so schnell wie möglich eine Lösung herbeiführen, damit andere Angelegenheiten an Bord, die monatelang vernachlässigt worden waren, in Angriff genommen werden konnten. Wir bewegen uns jetzt in aller Ruhe auf dieses Ziel zu.“

Die Zukunft der Voyager-Reise

Es ist nicht zu übersehen, dass in den letzten Monaten in der Öffentlichkeit ein Hauch von Besorgnis und Angst herrschte, dass Voyager 1 sich langsam darauf zubewegt, uns seine letzte 0 und letzte 1 zu senden. Schlagzeilen im ganzen Internet, darunter auch eine von mir, waren eindeutig negativ besetzt. Ich denke, das liegt daran, dass, auch wenn Voyager 2 technisch gesehen die interstellare Fackel nach Voyager 1 weiterführen könnte, die Aussicht, Voyager 1 zu verlieren, sich anfühlte wie der Verlust eines Stücks Geschichte.

„Wir haben diese Grenze, die Heliopause, durchquert“, erklärt Spilker über die Voyager. „Voyager 1 überquerte diese Grenze im Jahr 2012, Voyager 2 im Jahr 2018 – und waren seitdem die erste Raumsonde, die direkte Messungen des interstellaren Mediums vorgenommen hat.“ Dieses Medium bezieht sich grundsätzlich auf das Material, das den Raum zwischen den Sternen ausfüllt. In diesem Fall ist das der Raum zwischen anderen Sternen und unserer Sonne, die, auch wenn wir sie nicht immer als solche betrachten, einfach ein weiterer Stern im Universum ist. Ein Tropfen im kosmischen Ozean.

„Das JPL begann 1972 mit dem Bau der beiden Voyager-Raumsonden“, erklärt Spilker. „Das war nur drei Jahre, nachdem der erste Mensch den Mond betreten hatte. Der Grund, warum wir so früh damit begonnen haben, ist die seltene Konstellation der Planeten, die einmal alle 176 Jahre auftritt. Es war diese Konstellation, die den Raumsonden Kontrollpunkte im gesamten Sonnensystem versprach, unter anderem bei Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun. Diese Kontrollpunkte waren vor allem für die Voyager wichtig. Neben den Planetenbesuchen gibt es auch Schwerkraftunterstützungen, und Schwerkraftunterstützungen können dabei helfen, Dinge innerhalb des Sonnensystems – und, wie wir jetzt wissen, auch darüber hinaus – zu schleudern.

Als das erste von Menschenhand geschaffene Objekt, das das Sonnensystem verlassen hat, als Relikt des frühen amerikanischen Raumfahrtprogramms und als Beweis dafür, wie robust selbst jahrzehntealte Technologie sein kann, hat Voyager 1 ein Vermächtnis geschaffen, das normalerweise bemerkenswerten Dingen vorbehalten ist, die der Zeit zum Opfer fallen.


Die Bilderserie „Familienporträt des Sonnensystems“, aufgenommen von Voyager 1 (Bildnachweis: NASA/JPL)

„Unsere Wissenschaftler sind begierig darauf, zu sehen, was sie verpasst haben“, sagte Rasmussen. „Jeder im Team ist durch sein Engagement für dieses einzigartige und wichtige Projekt selbstmotiviert. Von daher kommt der wirkliche Druck.“

Im Hinblick auf die Energie war der Ansatz des Teams jedoch sachlich und entschlossen.

„Keiner war jemals besonders aufgeregt oder deprimiert“, sagte er. „Wir sind zuversichtlich, dass wir bald wieder zur Tagesordnung übergehen können, aber wir wissen auch, dass wir es mit einem alternden Raumfahrzeug zu tun haben, das in Zukunft sicher wieder Probleme haben wird. Das ist einfach eine Tatsache bei dieser Mission, über die es sich nicht lohnt, sich aufzuregen.“

Allerdings kann ich mir vorstellen, dass es für die Ingenieure von Voyager 1 immer eine Freude ist, sich daran zu erinnern, dass dieser Forschungsroboter neugierige Köpfe auf der ganzen Welt beschäftigt. (Einschließlich der Gedanken meines Vaters, dank mir und Google.)

Wie Rasmussen es ausdrückt: „Es ist wunderbar zu wissen, wie sehr die Welt diese Mission schätzt.“

Monisha Ravisetti

Monisha Ravisetti ist die Astronomieredakteurin von kosmischeweiten.de. Sie berichtet über Schwarze Löcher, Sternexplosionen, Gravitationswellen, Entdeckungen von Exoplaneten und andere Rätsel, die sich in der Struktur von Raum und Zeit verbergen. Zuvor war sie Wissenschaftsjournalistin bei CNET und berichtete für The Academic Times. Bevor sie Schriftstellerin wurde, war sie Forscherin für Immunologie am Weill Cornell Medical Center in New York. Sie schloss 2018 ihr Studium der Philosophie, Physik und Chemie an der New York University mit einem B.A. ab. Sie verbringt zu viel Zeit damit, Online-Schach zu spielen. Ihr Lieblingsplanet ist die Erde.

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