All-Tours "Voyager" erreicht Grenze zur Unendlichkeit

Nach 26 Jahren im Weltraum hat "Voyager 1" den Rand des Sonnensystems erreicht. Die Raumsonde, die eigentlich nur fünf Jahre im All überleben sollte, funktioniert noch immer - und könnte bald in völlig unbekannte Gebiete vordringen.

Von Hans-Arthur Marsiske


"Voyager 1": Nach 26 Jahren an der Grenze des Sonnensystems
JPL/ NASA

"Voyager 1": Nach 26 Jahren an der Grenze des Sonnensystems

Die Bahnen der Planeten hat sie längst hinter sich, vor ihr erstreckt sich die unermessliche Weite des interstellaren Raums: "Voyager 1" rast mit 62.000 Kilometern pro Stunde auf die Heliopause zu, die Grenze zwischen dem Einflussbereich der Sonne und den Tiefen des Weltalls. Jenseits dieser Schwelle liegt gähnende Leere: Erst in 40.000 Jahren wird die am 5. September 1977 gestartete "Voyager 1" in die Nähe eines Sterns kommen. Ihre Zwillingsschwester "Voyager 2", die ihre Reise am 20. August 1977 begann, wird für den Trip zum Sirius sogar 296.000 Jahre benötigen.

"Voyager 1" ist derzeit 13,5 Milliarden Kilometer (oder 90 Astronomische Einheiten, also das 90-fache der Entfernung Erde-Sonne) von der Sonne entfernt. Ob sie die Grenze des Sonnensystems schon berührt hat, ist unter Wissenschaftlern allerdings umstritten. Astronomen vermuten, dass es irgendwo in einer Entfernung von 85 bis 120 Astronomischen Einheiten von der Sonne recht turbulent zugeht. In dem Gebiet mit der treffenden Bezeichnung "Termination Shock" stoßen die von der Sonne permanent ausgestrahlten geladenen Teilchen, der so genannte Sonnenwind, auf geladene Partikel aus dem interstellaren Raum und werden abrupt abgebremst.



Klingende Botschaft: Die "Voyager"-Sonden führen eine vergoldete Schallplatte mit sich, die unter anderem Grüße in 55 Sprachen und Geräusche vom Baby-Gekreisch bis zum Startdonner einer Rakete enthält Der Letzte zuerst: Am 20. August 1977 startete zunächst "Voyager 2" ins All, "Voyager 1" schlug einige Tage später einen direkteren Weg zum Jupiter ein Zwillinge bis ins Detail: Die baugleichen Sonden sind mit diversen Geräten ausgerüstet, darunter Fernsehkameras, Magnetometer und Sensoren für verschiedene Wellenbereiche sowie für kosmische Strahlen und geladene Partikel Reiseziel Jupiter: Die Falschfarbenaufnahme von "Voyager 1" zeigt Turbulenzen in der Atmosphäre des Gasriesen
Gasplanet mit Mond: Insgesamt funkten die Sonden über 33.000 Bilder vom Jupiter zur Erde Hitziger Trabant: Auf dem Jupiter-Mond Io, hier seine Südpolarregion, entdeckte die "Voyager"-Mission erstmals aktive Vulkane außerhalb der Erde Saturn in Sicht: Den Ringplaneten, hier mit den zwei Monden Thetys (oben) und Dione, erreichten die "Voyager"-Sonden im November 1980 und im August 1981 Ringe im Visier: Das "Voyager"-Gespann enthüllte die Feinstruktur der Trümmerkränze um Saturn - allein auf dieser Detailansicht sind über 60 verschiedene Bänder zu erkennen
Pockennarbiger Mond: Auch der zerfurchte Saturn-Trabant Enceladus wurde erkundet Abschied vom Uranus: "Voyager 2" durfte seine Reise zu den äußeren Gasplaneten fortsetzen - hier ein Blick zurück bei der Abreise zum Neptun im Januar 1986 Stürmischer Planet: Auf dem Neptun, hier ein im April 1990 entstandenes Foto von "Voyager 2", herrschen in der Nähe des Großen Dunklen Flecks Winde von bis zu 2000 Stundenkilometern Gebrauchsanleitung für Aliens: Die Außenhülle der "Voyager"-Schallplatte zeigt unter anderem eine symbolische Darstellung des Sonnensystems und Hinweise zum Entziffern der Ton- und Bilddokumente


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Der Effekt, schreibt Len Fisk von der University of Michigan in der aktuellen Ausgabe des Wissenschaftsmagazins "Nature", sei der Schockwelle vergleichbar, die ein Überschallflugzeug vor sich her treibt. Wir leben gewissermaßen in einer gigantischen, durch den Sonnenwind gefüllten Blase, die ihre Bahn um das Zentrum der Milchstraße zieht und dabei ständig durch den interstellaren Gegenwind kosmischer Strahlung verformt wird. Jenseits dieser Blase könnte es eine weitere Schockwelle geben, falls sich das Sonnensystem relativ zum interstellaren Medium quasi mit Überschallgeschwindigkeit bewegt.

Während die Kameras der "Voyager"-Sonden längst abgeschaltet sind, liefern andere Instrumente, die geladene Teilchen zählen und ihre Energie und Bewegungsrichtung bestimmen, noch immer wertvolle Daten. Zwischen dem 1. August 2002 und dem 5. Februar 2003 beobachtete "Voyager 1" eine Verhundertfachung energiereicher geladener Teilchen. Astronomen halten das für einen Beweis, dass die Raumsonde die Grenze des Sonnensystems bereits erreicht hat. Der Zusammenprall von Sonnenwind und interstellarem Medium, so ihre Argumentation, muss zu einer Beschleunigung solcher Teilchen führen, die wie Pingpongbälle zwischen den beiden Fronten hin und her geschleudert werden. Die gemessene Bewegungsrichtung deckt sich ebenfalls mit den theoretischen Vorhersagen.

Die Daten scheinen auch zu bestätigen, dass sich der Sonnenwind wie erwartet drastisch verlangsamt hat. Der solare Teilchenstrom konnte zwar, da das entsprechende Instrument auf "Voyager 1" nicht mehr korrekt arbeitet, nicht direkt gemessen werden. Ein Forschungsteam um Stamatios Krimigis von der Johns Hopkins University in Maryland konnte seine Geschwindigkeit aber indirekt bestimmen und kam zu dem Ergebnis, dass sie abrupt von etwa 300 auf 50 Kilometer pro Sekunde gefallen ist. Die Sonde müsse sich demnach in der fraglichen Zeit im Bereich des "Termination Shock" befunden haben. Danach habe sich diese Grenzregion, die nicht statisch ist, sondern unter anderem von der Sonnenaktivität abhängt, wieder weiter nach außen bewegt.

Allerdings hätte die Verlangsamung des Sonnenwindes auch mit einer Verstärkung des Magnetfeldes einhergehen müssen, die jedoch nicht beobachtet wurde. Die Schlussfolgerungen von Krimigis und seinen Kollegen stoßen daher unter Forscherkollegen auf einige Skepsis. Frank McDonald von der University of Maryland und sein Kollegen, die sich vornehmlich auf eine Analyse der kosmischen Strahlung stützen, kommen zu dem Schluss, dass "Voyager 1" die Heliopause noch nicht erreicht, sondern lediglich erste Anzeichen beobachtet hat.

"Wie auch immer", resümiert Len Fisk, "'Voyager 1' hat eine Region unseres Sonnensystems erreicht, die nie zuvor erkundet wurde." Die Nasa hofft, noch bis zum Jahr 2020 mit den "Voyager"-Zwillingen in Kontakt zu bleiben - falls die Weltraum-Veteranen in der turbulenten Grenzregion des Sonnensystems nicht verloren gehen. Doch selbst wenn sie stumm ins All hinaustreiben sollten, könnten sie noch eine letzte Mission erfüllen: An Bord haben die Raumschiffe jeweils eine vergoldete Schallplatte mit Klängen der Erde, Musik und Bildern - als Flaschenpost für Aliens.



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