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Die perfekte Konstellation

Warum die Mission heute nicht möglich wäre

Die Geschichte der Voyager-Sonden beginnt mit einer bahnbrechenden Idee – und an einem völlig unspektakulären Ort. Mitte der 1960er Jahre brütet der Doktorand Gary Flandro in einem kleinen Büro am Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in Pasadena über Diagrammen von Umlaufbahnen und Berechnungen der Himmelsmechanik.

So schon aufgereiht und nah sind die äußeren PLaneten in Wirklichkeit nicht - umso schwerer ist es, sie zu erreichen. © NASA

Seine Aufgabe: Er soll herausfinden, wie man einen Flug ins äußere Sonnensystem verkürzen und beschleunigen könnte. Diese Region gilt damals als nahezu unerreichbar. Jupiter, Saturn und Co liegen so weit entfernt, dass eine Sonde Unmengen an Treibstoff für den Flug bräuchte – mehr als eine Rakete beim Start heben könnte. Zudem wäre sie Jahrzehnte unterwegs. Für die Raumfahrt der 1960er Jahre sind diese Ziele daher völlig utopisch – oder doch nicht?

„Planetenschleuder“ als Antriebshilfe

Flandro erinnert sich an ein Prinzip, das schon bei der Entdeckung des Planeten Neptun zum Tragen gekommen war: Immer, wenn der Uranus an seinem äußeren Nachbarn vorüberzieht, wird er vorübergehend schneller, dann wieder langsamer. Ähnliches hatten Astronomen auch bei Kometen beobachtet: Fliegen sie nah an einem Planeten vorbei, lenkt dessen Schwerkraft sie ab und verleiht ihnen gleichzeitig mehr Schub – sie werden schneller.

Das Prinzip des "Gravity Assist": Die Schwerkraft und Bwewegung des Planeten verleiht der Raumsonde beim Vorbeiflug zusätzlichen Schub. © Zeimusu/CC-by-sa 3.0

Könnte sich dieser Schwerkraftschwung vielleicht auch von Raumsonden nutzen lassen? Flandro recherchiert und kommt dann zu dem Schluss: Wenn die Planeten günstig stehen, könnte sich eine Raumsonde sogar mehrfach durch solche nahen Vorbeiflüge und Planetenumrundungen Schwung holen und in einem Rutsch alle äußeren Planeten besuchen. Durch diesen „Gravity Assist“ könnte man fast 20 Jahre Flugzeit einsparen. Das bisher Unerreichbare rückt damit plötzlich in greifbare Nähe.

Ein orbitaler Glücksfall

Die große Frage aber ist: Wird es eine solche günstige Konstellation in absehbarer Zeit geben? Nach ausgiebiger Suche in Tabellen der Planetenpositionen wird Flandro fündig: Er entdeckt, dass Mitte der 1980er Jahre alle vier Gasriesen und Pluto auf der gleichen Seite der Sonne und relativ nahe beieinander stehen werden. Ein orbitaler Glücksfall, denn eine solche Konstellation wiederholt sich nur alle 175 Jahre.

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„Ich erinnere mich noch an das Gefühl der Ehrfurcht, als mir klar wurde, dass diese Mission tatsächlich machbar wäre – und noch dazu genau zur rechten Zeit“, berichtet Flandro. Würde man Mitte der 1970er Jahre eine Raumsonde starten, könnte sie diese „Grand Tour“ absolvieren. „Es blieben damit noch ungefähr zehn Jahre, um das Missionskonzept aufzustellen und eine Raumsonde zu entwickeln und zu bauen“, so der Forscher. Das bedeutete: Jetzt oder Nie.

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Nadja Podbregar
Stand: 18.08.2017

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Voyager: Vorhut der Menschheit
Die Rekord-Raumsonden und ihre Geschichte

Rekorde und mehr
Die wichtigsten Meilensteine der Voyager-Missionen

Die perfekte Konstellation
Warum die Mission heute nicht möglich wäre

Die Grand Tour
Der Missionsplan und die Sonden

Die goldene Schallplatte
Eine Botschaft für die Außerirdischen

Überraschungen am Jupiter
Die ersten großen Entdeckungen

Reise zu den Außenwelten
Der Flug zum Saturn und darüber hinaus

Abschied von Sonnensystem
..und ein "Familienportrait"

Interstellares Neuland
Auf dem Weg zu den Sternen

Wie geht es weiter?
Die Zukunft der Voyager-Sonden

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