Nasa-Sonde "Pioneer 10" Sie flog und flog und flog...

Nasa-Sonde "Pioneer 10": Sie flog und flog und flog... Fotos
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Mit einer Nachricht für Außerirdische verließ "Pioneer 10" vor 30 Jahren als erster künstlicher Flugkörper unser Sonnensystem. Die Sonde begeisterte Forscher mit spektakulären Bildern. Von

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Was die Außerirdischen wohl denken würden, wenn sie diese kleine, rechteckige Plakette mit der mysteriösen Zeichnung fänden? Dass die fernen Bewohner des Planeten Erde permanent nackt herumliefen?

Nur 15 mal 23 Zentimeter war die mit Gold beschichtete Aluminium-Plakette groß, die fremde Intelligenz im Universum mit groben Informationen über die Menschen und die Lage der Erde versorgen sollte: Sie zeigt einen Mann und eine Frau, beide unbekleidet, daneben die Skizze unseres Sonnensystems. Er, ziemlich durchtrainiert, hebt schüchtern seine rechte Hand zum Gruß, während sie etwas verlegen zur Seite blickt. Das Selbstbild der Menschheit sollte auf keinen Fall aggressiv wirken.

Vor 41 Jahren wurde diese interstellare Flaschenpost mit der US-Raumsonde "Pioneer 10" ins All geschossen. Und am 13. Juni vor nun 30 Jahren verließ die Sonde, in der Tat ein Pionier, als erster menschengemachter Flugkörper unser Sonnensystem. Danach sollte er noch weitere 20 Jahre Daten aus gänzlich unerforschten Regionen an die bald Milliarden Kilometer entfernte Heimat funken.

Sie flog und flog und flog

Keine andere der oft pannenanfälligen Nasa-Konstruktionen arbeitete so zuverlässig, so erfolgreich. Die Mission "Pioneer 10" sollte eigentlich nur 21 Monate dauern. Doch die Sonde flog und flog und flog - Jahrzehnte: Sie war gewissermaßen der VW-Käfer des Weltalls, ein echtes "Arbeitspferd, das die Erwartungen weit übererfüllt" habe, wie ein Nasa-Techniker im Jahr 2003 sagte. Zu diesem Zeitpunkt hatte "Pioneer 10" bereits ihr 30. Dienstjubiläum vollendet.

Heute ist der Oldtimer im Universum nur noch Weltraum-Nostalgikern ein Begriff, dabei brach die Sonde von Beginn an einen Rekord nach dem anderen: Allein die Startgeschwindigkeit von 51.704 Stundenkilometer, als sie am 2. März 1972 an der Spitze einer Atlas-Centaur-Rakete ins All geschleudert wurde! Damit war sie etwa 11.000 Stundenkilometer schneller als jedes Flugobjekt zuvor. Rasant und präzise erkundete der Pionier fortan fremde Welten.

Die Sonde maß die Stärke von Sonnenstürmen und durchquerte als erste Anfang 1973 den Asteroidengürtel jenseits des Mars, der bis dahin als fast unüberwindliche Barriere gegolten hatte: Nicht wenige Experten hatten vermutet, dass der Flug der "Pioneer 10" schon dort enden könnte, weil die Sonde von herumschwirrenden Asteroidentrümmern durchlöchert würde.

Doch die Sorge war unbegründet: Die Sonde bewies, dass die Abstände zwischen den Gesteinsbrocken weit größer waren als zuvor vermutet. Eine Gefahr hatte für "Pioneer 10" nicht bestanden. Nun war gesichert, dass auch künftig Flugkörper den Gürtel sicher passieren können - ein erster großer Erfolg.

Gar als Sensation wurden kurz danach die ersten Nahaufnahmen vom Jupiter und seinen Monden gefeiert - wobei "nah" immer noch 134.000 Kilometer Entfernung zum Gasplaneten bedeuteten. Die Wissenschaftler waren begeistert von der Datenflut, die die Sonde an die Erde funkte. Sie nahm eine komplette thermische Karte des Planeten auf und bestätigte die Annahme, dass sein Kern überwiegend flüssig ist. Die Sensoren von "Pioneer" untersuchten die Verteilung von Elektronen und Protonen im Strahlungsgürtel des Jupiters, sie entdeckten und vermaßen das Magnetfeld des Giganten.

Nachdem sich in den vergangenen Jahren Sonden wie zum Beispiel "Galileo" mit hochauflösenden Kameras deutlich näher an den Gasriesen heranwagten, wirken die pixeligen Jupiter-Aufnahmen von 1973 heute ein wenig aus der Zeit gefallen. Doch damals, lange vor der digitalen Revolution, elektrisierten die Bilder die Menschen: Die Mission wurde zum größten Erfolg der Nasa nach der Mondlandung 1969, zumal "Pioneer 10" auch noch den Saturn erkundete. Schließlich passierte sie 1983 die Umlaufbahnen von Pluto und Neptun, registrierte dort zur Überraschung der Forscher einen deutlich stärkeren Sonnenwind als prognostiziert - und verließ danach unser Sonnensystem.

Erde, bitte melden!

Zustande gebracht hat diese Mammutreise ein ausgesprochenes Fliegengewicht: Das technische Herz von "Pioneer 10" bestand aus nur zwölf Messinstrumenten, zusammen wogen sie gerade einmal 30 Kilogramm - ein Neuntel des Gesamtgewichts der Sonde, die durch Nuklearbatterien betrieben wurde.

Die größte Herausforderung war aber die präzise Kommunikation mit der Erde, die technisch umso anspruchsvoller wurde, je weiter sich die Sonde von der Heimat ihrer Erbauer entfernte. Im Dezember 1973 dauerte die Übertragung des Funks zwischen Erde und Sonde 46 Minuten, obwohl sich die Signale mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiteten - 30 Jahre später waren es bereits zwölf Stunden.

Die Signale, die "Pioneer" mit ihrer schmalbrüstigen 8-Watt-Anlage sendete, waren derart schwach, dass sie nur mit den überempfindlichen 70-Meter-Schüsseln des Deep Space Network, des weltweiten Lausch-Netzwerkes der Nasa, zu empfangen waren. Die wahnwitzig niedrige Stärke der eingegangen Signale sank mit der Zeit auf ein Trilliardstel Watt. Immer unregelmäßiger konnten sie im Laufe der Jahrzehnte empfangen werden: Es schien, als stürbe "Pioneer 10" einen langsamen Tod im fernen Universum - und wahrscheinlich war genau das der Grund, warum die Menschen das Schicksal der dienstältesten Raumsonde so sehr berührte.

Ein schwaches, letztes Signal

Die ersten Nachrufe erschienen schon 1997, als die Nasa erklärte, elf der zwölf Instrumente der Sonde funktionierten nicht mehr und der Funksender werde bald wegen Energiemangels komplett ausfallen. Es war das offizielle wissenschaftliche Ende der Mission. "Ich werde sie vermissen", sagte ein Nasa-Veteran gerührt, der 15 Jahre mit der Sonde gearbeitet hatte. "Es ist, als ob man einen guten Freund verliert."

Die Trauer kam verfrüht. Der Funksender arbeitet auch nach offiziellem Dienstschluss mit gleichsam preußischer Disziplin weiter. Und bewegte damit auch sonst unterkühlte Wissenschaftler. "'Pioneer' lebt", jubelte die Nasa 2001, als nach einem Jahr Funkstille plötzlich wieder einmal ein Signal empfangen worden war.

Zwei Jahre später war wirklich Schluss. Im Januar 2003 wurde das letzte Signal empfangen, aus mehr als zwölf Milliarden Kilometern Entfernung. Alle weiteren Versuche zur Kontaktaufnahme scheiterten seitdem - was nicht nur bei Ufologen für helle Aufregung sorgte.

Mysteriöse Bremskraft

"Raumsonde von Aliens entführt?", fragte beispielsweise die "Bild"-Zeitung im Februar 2003. Die Zeitung gab die Antwort mit einer Illustration selbst: Sie zeigte einen martialisch gepanzerten Außerirdischen, der mit den spitzen Klauen seines riesigen Tentakelarms die kleine Sonde fest im Griff hielt.

Eine Zeitlang hatte die vermeintlich entführte Sonde aber auch hochqualifizierte Wissenschaftler an mysteriöse Kräfte im Universum glauben lassen. Der Grund: Ihre Flugdaten fielen mit der Zeit anders aus als erwartet. Offenbar bremste irgendetwas "Pioneer 10" und ihre jüngere Schwester "Pioneer 11" ab, wenn auch äußerst geringfügig.

Seit 1979 zerbrachen sich die Wissenschaftler über diese merkwürdige Abweichung den Kopf und fanden dennoch keine Erklärung für den bald heiß diskutierten "Pioneer-Effekt". Passierten die Sonden einen bisher unbekannten "Planeten X", der ihre Flugbahn beeinflusste? Oder musste im Universum das Gesetz der Schwerkraft modifiziert werden, versagte gar Einsteins Relativitätstheorie? "Wissenschaftler schaudern: Geheime Kräfte im All entdeckt", titelte "Bild" im Jahr 2006.

Noch 30.000 Jahre…

Hätte sie Recht behalten, wäre "Pioneer 10" endgültig einen Platz auf dem Olymp der Wissenschaftsgeschichte sicher gewesen. Doch dann fanden Wissenschaftler im Jahr 2011 eine weit unspektakulärere Erklärung: Sie rechneten nach, dass die Abweichungen offenbar von der Sonde selbst verursacht wurde - durch einen Rückstoß, hervorgerufen von der ungleichmäßigen Wärmeabstrahlung der Atombatterien.

Seitdem ist es still geworden um die einstige Star-Sonde. Außerirdische haben sich noch nicht gemeldet, um die nackten Menschen von der Goldplakette kennenzulernen, und Hinweise für die Existenz eines "Planeten X" fehlen. Nach allem, was man weiß, rast "Pioneer 10" weiterhin mit hoher Geschwindigkeit durch das Universum, fernab vom nächsten Sonnensystem.

Man muss sie sich sehr einsam vorstellen: In die Nähe eines Sterns wird die Sonde vermutlich erst in mehr als 30.000 Jahren kommen.

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1.
Ralf Bülow, 13.06.2013
Der "Pioneer-Effekt", auch "Pioneer-Anomalie" genannt, war spätestens 2001 aufgeklärt, siehe http://arxiv.org/abs/gr-qc/0107092 Doch die NASA hielt ihn noch 10 Jahre am Leben - ungelöste Probleme sind halt gut für die Presse.
2.
Axel Schnell, 13.06.2013
Ich vermisse einen Hinweis auf die Nachfolger der Pioneersonden, Voyager I und Voyager II. Auch sie erkundeten das Sonnensystem, seine Gasriesen und schicken sich nun an, als erste noch funktionsfähige Apparate den Einflussbereich der Sonne zu verlassen. Siehe dazu folgende Webseiten: http://www.jpl.nasa.gov/missions/details.php?id=5986 und http://voyager.jpl.nasa.gov/index.html
3.
Ralf Callenberg, 13.06.2013
>Der "Pioneer-Effekt", auch "Pioneer-Anomalie" genannt, war spätestens 2001 aufgeklärt, siehe http://arxiv.org/abs/gr-qc/0107092 Doch die NASA hielt ihn noch 10 Jahre am Leben - ungelöste Probleme sind halt gut für die Presse. Nein, es gibt derzeit noch keine allgemein akzeptierte Erklärung für diesen Effekt (Siehe den Wikipedia-Eintrag für weitere Quellenangaben). Dass es immer wieder Erklärungsversuche gibt, ändert nichts daran.
4.
Genezyp Kappen, 13.06.2013
"Nur 15 mal 23 Zentimeter __war__ die mit Gold beschichtete Aluminium-Plakette groß" "Doch die Sonde __flog__ und flog und flog - Jahrzehnte" "Das technische Herz von "Pioneer 10" __bestand__ aus nur zwölf Messinstrumenten, zusammen __wogen__ sie gerade einmal 30 Kilogramm" Die Vergangenheitsform ist völlig fehl am Platze. Nach herrschendem Wissenstand ist die Plakette weiterhin 15x23 cm groß, die Sonde hat weiterhin eine Masse von etwa 30 kg und sie _fliegt_ (Gegenwartsform!) weiterhin durchs All. Auch die Zusammensetzung ihrer Meßinstrumenteausstattung hat sich nach menschlichem Ermessen nicht geändert. "Im Dezember 1973 dauerte die Übertragung des Funks zwischen Erde und Sonde 46 Minuten, obwohl sich die Signale mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiteten - 30 Jahre später waren es bereits zwölf Stunden. " Wie lange die Übertragung dauert, hängt von der Datenmenge. Oben gemeint ist eher die Signallaufzeit.
5.
Jan T. Sott, 13.06.2013
In den 30 Jahren bis zum letzten Kontakt, hat die Pioneer 10 übrigens eine Distanz 0,001268 Lichtjahre zurückgelegt. Die Kolonialisierung von erdähnlichen Planeten wird also noch ein wenig dauern.
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