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Voyager 1
Voyager 1
Foto von Voyager 1
OrganisationNASA
Erscheinungsdatum5. September1977
StartbasisCape Canaveral AFS, LC-41
StartprogrammTitan IIIE mit zusätzlichem Stern 37
Masse721,9 kg
Portal  Portalsymbol  Astronomie
Schematische Darstellung der Sonde.
Umlaufbahn von Voyager 1 und 2.
Umlaufbahn von Voyager 1.

Voyager 1 ist ein unbemannter Weltraumsonde am 5. September 1977, kurz nach dem Start von Voyager 2, von Cape CanaveralStartrampe 41 durch ein Titan IIIE-Startprogramm wurde gestartet. Mit einem Abstand von der Sonne von 125 AE (18,7 Milliarden Kilometer), Voyager I de Heliosphäre verlassen und als erstes von Menschenhand geschaffenes Objekt interstellarer Raum erreicht. Am 5. September 2017, genau 40 Jahre nach dem Start, befand sich Voyager 1 in einer Entfernung von 20,88 Milliarden Kilometern vom Boden.[1] Die Geschwindigkeit relativ zur Sonne betrug zu diesem Zeitpunkt 17,00 km/s.

Mission

Mitte der 1960er Jahre erwog die NASA eine "Grand Tour", um die äußeren Planeten des Sonnensystems zu studieren. Die Grand Tour würde eine günstige Ausrichtung von Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun und Pluto Ende der 1970er Jahre, die nur alle 175 Jahre vorkommt. Budgetkürzungen führten jedoch 1972 zu einem vorzeitigen Ende der "Grand Tour". Viele Elemente der Pläne wurden dennoch auf das Voyager-Programm übertragen.

Ursprünglich war Voyager 1 wie "Mariner 11" aus dem Mariner-Programm geplant. Unter dem Druck von Budgetkürzungen wurde die Mission jedoch zu einem Vorbeiflug von Jupiter und Saturn vereinfacht und als "Mariner Jupiter-Saturn" bezeichnet. Später wurde der Name in Voyager geändert, da die Sonde erheblich von früheren Mariner-Missionen abwich.

Design

Voyager 1 wurde entworfen von der Labor für Strahlantriebe. Die Sonde enthält sechzehn Hydrazin Triebwerke, drei Gyroskope und Referenzinstrumente, um die Antenne auf die Erde ausgerichtet zu halten. Zusammen mit Backup-Instrumenten und acht zusätzlichen Triebwerken bilden diese das Attitude and Articulation Control Subsystem (AACS). Darüber hinaus befinden sich elf wissenschaftliche Instrumente an Bord, unter anderem zur Erforschung von Planeten.

Kommunikationssystem

Das Kommunikationssystem von Voyager 1 ist für den Einsatz außerhalb des Sonnensystems ausgelegt. Das System besteht aus einer Satellitenschüssel mit einem Durchmesser von 3,7 Metern. Die Antenne ermöglicht den Empfang und das Senden von Funksignalen an die drei Deep-Space-NetzwerkStationen auf der Erde.

Wenn Voyager 1 nicht direkt mit der Erde kommunizieren kann, werden die Daten auf einem digitalen Tonbandgerät mit einer Kapazität von 69,63 . gespeichert Kilobyte. Im Jahr 2013 brauchte ein Signal von Voyager 1 17 Stunden, um die Erde zu erreichen.

Energieversorgung

Voyager 1 hat drei thermoelektrische Radioisotopengeneratoren am Bord. Jeder Generator enthält 24 Kugeln von Plutonium(IV)-oxid, angereichert mit dem Isotop Plutonium-238. Zum Startzeitpunkt lieferten die Generatoren zusammen 470 Watt. Denn der Treibstoff ist a halbes Leben von 87,7 Jahren nimmt die Leistung kontinuierlich ab. Bis 2025 wird kein Instrument mit Strom versorgt.

Botschaft

sehen Voyager Goldene Schallplatte für den Hauptartikel zu diesem Thema.

Voyager 1 trägt eine goldene Schallplatte, die Voyager Golden Record, die als Botschaft an außerirdische Zivilisationen gedacht ist. Es enthält Zeichnungen und Klänge aus der Erde. Darüber hinaus enthält die Schallplatte Symbole, die als Anleitung zum Abspielen dienen. Der Inhalt dieser Aufzeichnung wurde von einem Ausschuss unter der Leitung von zusammengestellt Carl Sagan.

Missionsfortschritt und Meilensteine

Starten

Voyager 1 wurde am 5. September 1977 von der Cape Canaveral Launch Pad 41 mit einer Titan IIIE-Rakete gestartet. Für zusätzliche Geschwindigkeit wurde dieser Rakete eine Star 37-Oberstufe hinzugefügt. Voyager 2 war zwei Wochen zuvor, am 20. August, gestartet. Obwohl Voyager 1 später gestartet wurde, erreichte sie zuerst Jupiter und Saturn auf einer kürzeren Route.

Jupiter

Voyager 1 fotografierte Jupiter von Januar bis April 1979. Die beiden Voyager-Raumsonden machten einige interessante Entdeckungen über Jupiter und seine Monde, darunter die Entdeckung der Existenz von SchwefelVulkane Auf dem Mond Io, die von früheren Raumfahrzeugen nicht erforscht worden war.

Saturn

Voyager 1 fuhr weiter und flog im November 1980 am Saturn vorbei. Er studierte den Planeten und seinen Mond Titan und erkannte komplexe Strukturen im Saturnringe.

Verlassen der Heliosphäre

1990 schickte Voyager 1 die ersten Bilder, die außerhalb des Sonnensystems aufgenommen wurden, an die Boden. Die Fotos zeigen sechs Planeten, darunter auch die Erde, aus einer Entfernung von sechs Milliarden Kilometern – das sind auch die letzten Bilder der Raumsonde, bevor die Kamera endgültig ausgeschaltet wurde.

Voyager 1 erreichte am 17. Februar 1998 eine Entfernung von 69 AE von der Sonne. Er trat damit an die Stelle von Pionier 10 ungefähr als das am weitesten von der Erde entfernte von Menschenhand geschaffene Objekt.

Voyager 1 hat am 12. August 2006 die 100-AU-Marke überschritten.

Interstellares Medium

Im Jahr 2010 betrat Voyager 1 ein neues Reich beim Übergang vom Sonnensystem zum interstellarer Raum (Ende 2011 von der NASA bestätigt). Noch 2010 bestätigte Voyager 1 das Stagnationsgebiet von 113 AE. Dort sinkt die Geschwindigkeit des Sonnenwinds auf null, das Magnetfeld verdoppelt sich und die Zahl Elektronen die von außerhalb des Sonnensystems kommt mit hohen Energiezuwächsen um den Faktor 100.[2]

Im Juni 2012 wurde bekannt, dass Voyager 1 einen Anstieg der kosmischen Strahlung gemessen hatte, was darauf hindeutet, dass Voyager 1 sich in der Nähe des Heliopause war angekommen.[3] Im August 2012 Voyager 1 verließ als erste Raumsonde der Geschichte das Sonnensystem und erreichte den interstellaren Raum. Diese Nachricht wurde erst am 12. September 2013 von der NASA endgültig bestätigt, da die Grenze des Sonnensystems nicht eindeutig ist.[4]

Motoren nach 37 Jahren gestartet

Da im Jahr 2014 entdeckt wurde, dass die Stickstofftriebwerke, die Voyager 1 anvisiert, an Leistung verlieren, wurde beschlossen, die MR-103-Raketentriebwerke zu testen, um zu sehen, ob Voyager 1 sie anvisieren könnte. Diese Flugbahnkorrektur-Manöver-Triebwerke (TCM-Triebwerke) wurden zuletzt 1980 eingesetzt, als Voyager 1 am Saturn und seinen Monden vorbeiflog. Am 28. November 2017 starteten die Triebwerke der Voyager 1 zum ersten Mal seit 37 Jahren und lieferten eine Reihe von Impulsen von jeweils 10 Millisekunden. Einen Tag später stellte sich heraus, dass die Motoren immer noch einwandfrei funktionieren. Die Daten von Voyager 1 brauchten 19 Stunden und 35 Minuten, um die Erde zu erreichen. Es ist geplant, im Januar 2018 auf die TCM-Motoren für Voyager 1 umzustellen. Wenn der Treibstoff ausgeht, erfolgt die Steuerung wieder mit den Stickstoff-Triebwerken.[5]

Entfernung zur Sonne

Da sich die Erde um die Sonne dreht, nimmt die Entfernung zu den Voyagers für einen Teil des Jahres ab. Der Abstand zur Sonne nimmt stetig zu. Die NASA-Website zeigt, wie weit die Voyagers 1 und 2 von der Sonne entfernt sind und wie lange es dauert, bis das Licht der Sonne die Voyagers erreicht.[6] Im August 2020 war Voyager 1 bereits 150.1 AE (2.25 × 1010 km) von unserer Sonne oder 0,002 Lichtjahre entfernt. Im Vergleich dazu ist der nächste Stern – mit Ausnahme der Sonne – 266.877 AE oder 4,22 Lichtjahre von der Erde entfernt. Die Geschwindigkeit relativ zur Sonne beträgt im August 2020 17,00 km/s oder 61.198 Kilometer pro Stunde oder 3,6 AE pro Jahr. Der Datenverkehr zwischen der Erde und den Voyagers hat mit einer Verzögerung zu tun, die der Dauer einer Rundreise Erde-Voyager-Erde entspricht (Hin- und Rücklaufzeit). Im Jahr 2020 betrug die Verspätung bereits 41,5 Stunden.

Bilder

Externer Link

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