Die „Pioneer-Anomalie“ und andere rätselhafte Effekte …

Die Rosetta-Sonde fliegt an der Erde vorbei. Aus unbekannten Gründen weicht die Geschwindigkeit solcher Sonden ein wenig von den Berechnungen ab. Bild: ESA (C. Carreau)
Die Rosetta-Sonde fliegt an der Erde vorbei. Aus unbekannten Gründen weicht die Geschwindigkeit solcher Sonden ein wenig von den Berechnungen ab. Bild: ESA (C. Carreau)

Ingenieure und Wissenschaftler sind in der Lage, die Bahn eines Satelliten oder einer Raumsonde äußerst genau zu berechnen. Sie können auf die Minute genau voraussagen, wann eine Sonde in einigen Jahren an einem Planeten oder Mond eintreffen wird. Das ist auch nötig, denn Sonden müssen ganz exakt durch das Sonnensystem gesteuert werden, wenn sie ihr Ziel erreichen sollen.

Die Rosetta-Sonde beispielsweise kam – wie Jahre zuvor geplant – am 22. Mai 2014 an dem kleinen Kometen 67P an – über zehn Jahre nach ihrem Start. Mehrfach flog sie auf ihrem Weg durchs Sonnensystem ganz knapp an anderen Himmelskörpern wie Erde, Mars und Asteroiden vorbei, ließ sich von deren Anziehungskraft einfangen und anschließend auf den neuen Kurs „schleudern“. Bei diesen sogenannten Swing-by-Manövern muss genau der richtige Winkel getroffen werden, sonst würde eine Sonde weit vom Kurs abkommen.

Hier siehst du die Bahn der Sonde Rosetta auf ihrem Weg durchs Sonnensystem. Du kannst die Animation abspielen, verschiedene Zeitpunkte eingeben und auch das Bildschirmfenster verändern. Quelle: ESA
Hier siehst du die Bahn der Sonde Rosetta auf ihrem Weg durchs Sonnensystem. Du kannst die Animation abspielen, verschiedene Zeitpunkte eingeben und auch das Bildschirmfenster verändern. Quelle: ESA

Doch bei Rosetta und mehreren anderen Sonden, die lange nach dem Start noch einmal die Bahn der Erde kreuzten, um weiteren Schwung zu holen, entdeckte man etwas Merkwürdiges : Sie flogen zwar wie geplant an der Erde vorbei, aber sie flogen zu schnell – wenn auch nur ein paar Millimeter pro Sekunde schneller als vorausberechnet, so dass die Mission dadurch nicht in Gefahr geriet. Die Ursache dafür ist nicht bekannt. Niemand weiß, warum diese Abweichung – sie wird Fly-by-Anomalie genannt – auftritt.

Umgekehrt hat man bei Sonden, die schon vor mehreren Jahrzehnten gestartet wurden und die inzwischen die äußeren Regionen unseres Sonnensystem erreicht haben, festgestellt: Sie fliegen langsamer als sie es eigentlich sollten. Bemerkt hat man diese seltsame „Abbremsung“ zuerst bei zwei Pioneer-Sonden der NASA – nach ihnen wurde das Phänomen „Pioneer-Anomalie“ genannt. Und auch hier rätseln die Experten noch über die Ursache. Einige Wissenschaftler glaubten kürzlich, den Grund für die Pioneer-Anomalie gefunden zu haben: Die Sonden strahlen kleinste Teilchen (sogenannte Photonen) aus – und zwar vor allem in Flugrichtung. Diese Teilchenstrahlung könnte – so die Vermutung – für den Bremseffekt verantwortlich sein. Das wäre ungefähr so, als ob du beim Fahrradfahren pfeifst und der Luftstrom dein Tempo abbremsen würde. Ob das die Erklärung ist, wird noch untersucht …