Der Weltraum, unendliche Weiten – seit mehr als 30 Jahren sind unbemannte Flugkörper unterwegs, um die Tiefen des Alls zu erkunden, Planeten und den interplanetaren Raum zu erforschen. Milliarden Kilometer von der Erde entfernt, dringen Raumsonden in Bereiche vor, die nie ein Mensch zuvor gesehen hat.
Die Flugbahnen der Raumsonden Voyager und Pioneer. Bild: NASA
Zurzeit sind vier Raumsonden auf dem „Weg in die Unendlichkeit“: Die amerikanischen Sonden Pioneer 10 und 11 sowie Voyager 1 und 2 befinden sich bereits außerhalb der Planetenbahnen.
Die US-Raumsonde Pioneer 10 startete am 3. März 1973 mit einer Atlas-Centaur-Trägerrakete von Cape Canaveral in Richtung Jupiter. Auf dem Weg dorthin untersuchte sie auch den Asteroidengürtel und den interplanetaren Raum. Sie flog wie geplant am Jupiter vorbei und sendete noch bis zum Januar 2003 Daten zur Erde. 21 Monate Lebensdauer waren anfangs geplant – fast 30 Jahre wurden erreicht.
Unbemannte Flugkörper auf dem Weg in den interstellaren Raum
Pioneer 11 ist die Schwester-Sonde von Pioneer 10 und wurde am 6. April 1973 gestartet. Ziel der 259 Kilogramm schweren Sonde war es, im Vorbeiflug die Planeten Jupiter und Saturn zu erforschen. Wie Pioneer 10 war auch Pioneer 11 bei Ankunft an den Planeten so schnell, dass ein Abbremsen mehr Treibstoff erfordert hätte, als die Raumsonde überhaupt hätte mitnehmen können.
Die Voyager-Sonden waren eine neuere Generation von Raumsonden und wurden 1977 mit Titan-Raketen gestartet – Voyager 2 am 20. August 1977 und damit 16 Tage vor Voyager 1. Voyager 1 wurde allerdings auf eine kürzere Flugbahn zum Jupiter eingeschossen, überholte dadurch Voyager 2 und flog als erste der beiden am Jupiter vorbei. Danach passierte Voyager 1 noch den Saturn, während Voyager 2 auf eine Bahn vorbei an Saturn, Uranus und Neptun gebracht wurde. So konnten erstmals Nahaufnahmen der beiden äußeren Planeten des Sonnensystems gemacht werden.
Die Entfernung von Voyager 1 zur Sonne beträgt derzeit schon über 130 Astronomische Einheiten. Eine Astronomische Einheit (AE) entspricht dem Abstand Erde – Sonne, also 149,6 Millionen Kilometern. Voyager 2 ist über 100 AE entfernt. Die Sonden bewegen sich mit mehr als 15 Kilometern pro Sekunde fort und legen pro Jahr etwa die dreifache Strecke Erde – Sonne zurück. Gelegentlich liest man, dass Voyager 1 bereits das Sonnensystem verlassen hätte. Das ist nicht ganz richtig, weil man zum Sonnensystem auch die sogenannte Oort’sche Wolke zählt – eine Ansammlung von kleinsten Himmelskörpern, meist Kometen. Man kann sie sich wie eine Kugel vorstellen, die über 100 Astronomische Einheiten entfernt die Sonne und die Planeten umgibt. Von dieser Region sind die Voyager-Sonden noch weit entfernt. Aber Voyager 1 ist inzwischen in den Raum vorgedrungen, wo der Sonnenwind – die von der Sonne ausgesandten elektrisch geladenen Teilchen – kaum noch zu spüren ist und der sogenannte interstellare Raum beginnt (der Raum zwischen den Sternen). Wie weit die Voyager-Sonden von der Erde und der Sonne weg sind, sieht man auf dieser Seite. Dabei passiert manchmal etwas Sonderbares: Während die Sonden sich immer weiter von der Sonne entfernen, gibt es manchmal Zeiten, in denen der Abstand zur Erde wieder geringer wird. Das bedeutet aber nicht, dass die Sonden umgekehrt wären und zur Erde zurückfliegen würden. Sondern es liegt daran, dass unsere Erde auf ihrer Bahn um die Sonne manchmal in dieselbe Richtung „fliegt“ wie die Sonden – und da die Erde bei der Umkreisung der Sonne rund 30 Kilometer pro Sekunde (ca. 107.000 km/h) schnell ist, holt sie im Vergleich zu den langsameren Sonden vorübergehend etwas auf. Nach einer Weile ändert sich das aber wieder und insgesamt gilt: Eines Tages werden die Sonden wirklich das Sonnensystem verlassen haben und in ferner Zukunft andere Sterne erreichen.