Raumsonde "Voyager 1" zündet Ersatztriebwerke nach 37 Jahren Stillstand

"Voyager 1" ist die am weitesten von der Erde entfernte Sonde. Seit 37 Jahren sind ihre Ersatztriebwerke ungenutzt, nun wurden sie erstmals wieder gezündet. Dazu mussten die Experten uralte Software prüfen.

"Voyager"-Sonde (Archiv)
AFP/ NASA

"Voyager"-Sonde (Archiv)


Seit mehr als 40 Jahren ist die Raumsonde "Voyager 1" unterwegs, unser Sonnensystem hat sie bereits verlassen. Allerdings arbeiten nicht mehr alle Systeme an Bord des Raumfahrzeugs einwandfrei. Die US-Weltraumbehörde Nasa hat eigenen Angaben zufolge daher jetzt Back-up-Triebwerke gezündet, die seit mehr als 37 Jahren nicht verwendet wurden.

"Voyager 1" befindet sich in rund 21 Milliarden Kilometer Entfernung im interstellaren Raum und ist damit die am weitesten von der Erde entfernte Sonde. Doch noch immer schickt das Fluggerät unablässig Daten an die Erde - wie seine Schwestersonde "Voyager 2". Zu den Aufzeichnungen gehören Messdaten und Bilder, Temperaturerfassungen, Sonnenwindanalysen und Magnetfeldbestimmungen.

Mehr als die Hälfte der Instrumente sind inzwischen allerdings defekt oder deaktiviert. Auch die Hauptsteuerungstriebwerke verlieren langsam an Wirksamkeit. Da der Weltraum ein Vakuum ist, braucht die Sonde keinen Antrieb durch die Triebwerke. Sie dienen lediglich dazu, das Fluggerät so auszurichten, dass es mit der Erde kommunizieren kann.

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Für diese Manöver stoßen sie kurze, nur wenige Millisekunden dauernde Schübe aus, die die Nasa "Puffs" nennt. Seit dem Start von "Voyager 1" am 5. September 1977 haben die Haupttriebwerke die Korrekturmanöver der Sonde übernommen. Über die Jahrzehnte hat ihre Schubkraft aber allmählich abgebaut, sodass immer mehr "Puffs" benötigt werden, um die gleichen Manöver auszuführen. Allerdings hat die Sonde nur eine begrenzte Menge Treibstoff in Form von Hydrazin an Bord.

Um "Voyager 1" so lange wie möglich in Betrieb zu halten, suchten die Nasa-Wissenschaftler am Jet Propulsion Laboratory (JPL) nach einer Lösung. Dabei analysierten sie mehrere Optionen und prüften, wie die Sonde möglicherweise darauf reagieren würde. Sie kamen zu dem Entschluss, die seit 37 Jahren nicht genutzten Ersatztriebwerke zu testen.

Veraltete Programmiersprache

Die Sonde verfügt neben den Haupttriebwerken über vier baugleiche Ersatztriebwerke, die an der Rückseite angebracht sind. Die sogenannten Trajectory-Correction-Maneuver-Thruster oder TCM-Thruster wurden das letzte Mal Anfang November 1980 für Korrekturmanöver genutzt, um "Voyager 1" beim Vorbeiflug an Jupiter und Saturn auf Kurs zu halten. Damals gaben die Düsen permanent Schub ab, um die Messgeräte der Sonde auf viele verschiedene Ziele auszurichten. Sie wurden bisher nie für Kurskorrekturen mithilfe einzelner "Puffs" genutzt.

Um ihren Plan umzusetzen, begaben sich die Wissenschaftler tief in das Nasa-Archiv. "Das 'Voyager'-Flugteam musste jahrzehntealte Daten durchforsten", sagte Chefingenieurin Suzanne Dodd. Für die geplante Wiederinbetriebnahme wurde auch die Steuerungssoftware überprüft, die in einer veralteten Programmiersprache speziell für die Hardware geschrieben war.

Die Archivarbeit hat sich gelohnt: Am 28. November wurden die vier TCM-Thruster erstmals seit 37 Jahren gezündet. Sie gaben jeweils zehn Millisekunden lange "Puffs" ab und konnten die Sonde damit erfolgreich ausrichten. Allerdings mussten die Wissenschaftler rund 19 Stunden und dreißig Minuten warten, bis sie eine Bestätigung dafür bekamen. So lange dauerte das Funksignal von der Sonde bis zur Erde.

"Es war eine Stimmung aus Erleichterung, Freude und Ungläubigkeit, nachdem wir feststellten, dass diese gut ausgeruhten Triebwerke ihre Arbeit wieder aufgenommen haben, als ob keine Zeit vergangen wäre", sagte der Ingenieur Todd Barber.

"Mit diesen Triebwerken, die nach 37 Jahren Stillstand immer noch funktionieren, können wir das Leben der Raumsonde "Voyager 1" um zwei bis drei Jahre verlängern", freute sich auch Chefingenieurin Dodd.

Treibstoff bis 2040

Nach dem erfolgreichen Test ist jetzt geplant, die TCM-Thruster ab Januar 2018 zu nutzen. Sie sollen dann so lange laufen, bis ihr Treibstoff verbraucht ist. Danach sollen die Haupttriebwerke wieder die Arbeit übernehmen.

Die Triebwerke haben Treibstoff bis ins Jahr 2040 an Bord. Allerdings wird der Kontakt zur Sonde vermutlich schon früher abbrechen. Die Energie für die wissenschaftlichen Instrumente an Bord wird durch drei Radionuklidbatterien geliefert. Deren Stromversorgung wird voraussichtlich bis 2023 reichen.

Die Nasa erwägt nun, auch die TCM-Thruster der Zwillingssonde "Voyager 2" aus ihrem Kälteschlaf zu holen.

brt

insgesamt 110 Beiträge
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Seite 1
Olaf 04.12.2017
1.
Tolle Sache, dass die Mechanik und Elektronik nach so langer Zeit noch funktioniert. Auch das der Treibstoff immer noch zündet ist erstaunlich. Assembler war früher sehr beliebt, weil es sehr Maschinennah ist. Damit erstellte Programme konnten sehr klein gehalten werden und brauchten wenig Speicherplatz, denn Speicher war Mangelware.
schwebefliege 04.12.2017
2.
Gute, solide Technik ohne irgendwelchen Schnickschnak. So hat man im letzten Jahrhundert entworfen, implementiert und getestet. Leider gibt es so etwas heute nicht mehr :-(
dannyinabox 04.12.2017
3.
Tja, früher haben noch keine Manager immer billigere Komponenten verlangt um möglichst den Shareholder Value bis zum geht nicht mehr zu steigern. Die Voyager hat mein Jahrgang. Das will etwas heissen! ;-)
hoppla_h 04.12.2017
4. Assembler?
Mit Assembler programmiert(e) mann auf Prozessorebene. Welche Prozessoren wurden in Voyager programmiert? - Oder wurde doch schon eine höhere Programmiersprache verwendet? - Welche?
robitec 04.12.2017
5. Faszinierend, aber wozu?
Mich begeistert die Technik, keine Frage. Aber wozu optimiere ich die Reichweite des Treibstoffs um 2-3 Jahre, wenn schon 17 Jahre vorher der Strom ausfällt? Oder was habe ich hier falsch verstanden?
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