Voyager-Sonden: So geht ihre Reise weiter

Einsame Pioniere: Was begegnet den beiden Raumsonden Voyager 1 und 2 als nächstes auf ihrem Flug durch die Weiten des Alls? Diese Frage hat nun das Weltraumteleskop Hubble zumindest teilweise beantwortet. Denn mit ihm haben sich Astronomen die Regionen in der Nachbarschaft unseres Sonnensystems genauer angeschaut, die die beiden entferntesten menschengemachten Sonden künftig passieren werden.

Die beiden 1977 gestarteten NASA-Raumsonden Voyager 1 und 2 sollten ursprünglich nur die Planeten und Monde des äußeren Sonnensystems erkunden. Voyager 1 flog deshalb an Jupiter und Saturn vorbei und lieferte die ersten spektakulären Aufnahmen der beiden Planeten und einiger ihrer Monde. Voyager 2 passierte nach einem Vorbeiflug am Saturn noch die Planeten Uranus und Neptun. Weil beide Raumfahrzeuge aber problemlos weiter funktionierten, ließ man sie einfach weiterfliegen – mit Kurs auf die Außengrenzen des Sonnensystems.

Noch zehn Jahre mindestens

Heute ist Voyager 1 bereits knapp 21 Milliarden Kilometer von der Erde entfernt und damit das am weitesten geflogene menschengemachte Objekt überhaupt. 2013 passierte die Sonde mit der Heliopause die Außengrenze des Sonnensystems und dringt seither immer weiter in den interstellaren Raum vor. Ihre Messungen haben bereits Überraschendes über unsere kosmische Nachbarschaft enthüllt. Voyager 2 ist rund 17 Milliarden Kilometer von uns entfernt.

Beide Sonden haben noch genügend Energiereserven, um noch mindestens zehn Jahre lang wissenschaftliche Messungen durchzuführen und Daten zur Erde zurückzuschicken. Danach werden die Sonden zwar noch Jahrtausende mit der nahezu unverminderten Geschwindigkeit von gut 15 Kilometer pro Sekunde weiterfliegen, aber nicht mehr kommunizieren können.

Kontext für die Voyager-Messdaten

„Die Voyager-Sonden beproben winzige Ausschnitte des Kosmos, während sie durch das All rasen“, sagt Seth Redfield von der Wesleyian University in Connecticut. „Aber wir haben keine Ahnung, ob diese Ausschnitte typisch oder selten sind.“ Um diese Frage zu klären, haben er und seine Kollegen nun das Hubble-Weltraumteleskop genutzt, um die künftige Flugbahn der beiden Sonden genauer in Augenschein zu nehmen.

„Die Hubble-Beobachtungen geben uns den größeren Zusammenhang, weil das Teleskop einen breiteren und längeren Pfad entlangblicken kann“, erklärt Redfield. Die Daten, die die beiden Voyager-Sonden künftig aus dem interstellaren Medium schicken, können daher in diesem Kontext ausgewertet werden.

Hubbles Vorausschau auf den weiteren Flugweg der beiden Voyager-Sonden © NASA/ ESA und Z. Levy (STScI)

„Klumpiges Gebiet“

Spannend ist dabei vor allem der Abgleich der Daten, die die Sonden vom Außenrand der solaren Einflusszone liefern und noch liefern werden. „Die Wechselwirkungen zwischen einen Stern und seiner interstellaren Umgebung sind besonders aufschlussreich, denn diese dynamischen Prozesse spielen sich um die meisten Sterne ab“, erklärt Redfield.

Die Hubble-Daten liefern aber auch Neues über den Kurs unseres Sonnensystems in der Milchstraße. Demnach durchfliegt unsere Sonne zurzeit einen ziemlich „klumpigen“ Bereich der Galaxie. Diese Turbulenzen im interstellaren Medium sorgen dafür, dass die schützende Heliosphäre um unser System mal stärker und mal schwächer zusammengedrückt wird. Die Messdaten der Voyager-Sonden aus diesem Grenzbereich sind daher umso spannender.

Jahrtausende stumm durchs All

Das Hubble-Teleskop lieferte aber auch wertvolle Hinweise darauf, was den Sonden auf ihrer weiteren Reise begegnen wird. So werden beide Voyagers noch einige tausend Jahre durch die lokale interstellare Gaswolke fliegen – eine komplexe Mischung aus Wasserstoff und Spuren anderer Elemente.

In rund 40.000 Jahren wird Voyager 2 dann in 1,5 Lichtjahren Entfernung am Stern Ross 248 vorbeifliegen, bevor sie in rund 90.000 Jahren in die nächste interstellare Wolke eintritt. Voyager 1 passiert in rund 40.000 Jahren den Stern Gliese 445 – allerdings auch in 1,6 Lichtjahren Abstand. Auch wenn beide Sonden bis dahin längst keinen Strom mehr haben werden. Als stumme Botschafter der Menschheit erreichen sie Gebiete des Alls, in die wir Menschen wohl noch lange nicht vordringen können – wenn überhaupt jemals.

(NASA/ Space Telescope Science Institute, 11.01.2017 – NPO)