Voyager 1 – Eine Reise durch Raum und Zeit
Voyager 1 ist seit 1977 unterwegs – sie flog durch das Sonnensystem, verließ es und sendet weiter Daten aus dem interstellaren Raum. Was hat die Sonde bisher erlebt?
Die Reise von Voyager 1 begann im Jahr 1977 - wir schauen uns an, was sie seitdem erlebt hat.
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Foto: NASA/JPL-Caltech
Am 5. September 1977 startete eine kleine Raumsonde von Cape Canaveral in Richtung äußerer Planeten – mit einem klaren Ziel: Jupiter, Saturn und ihre Monde untersuchen. Niemand konnte damals ahnen, dass Voyager 1 Jahrzehnte später noch Daten senden und sogar den interstellaren Raum erreichen würde.
Voyager 1 wurde im Rahmen des Voyager-Programms entwickelt. Ihre baugleiche Schwestersonde, Voyager 2, war 16 Tage früher gestartet. Der Unterschied: Voyager 1 hatte eine höhere Geschwindigkeit und konnte dadurch als erste wichtige Stationen im Sonnensystem erreichen. Die Mission war zunächst auf vier Jahre ausgelegt, doch ihre Lebensdauer übertraf alle Erwartungen.
Inhaltsverzeichnis
- Begegnung mit Jupiter
- Forschungsreise zu Saturn
- Der Weg in den interstellaren Raum
- Datenübertragung über Milliarden Kilometer
- Rückschläge und Reparatur nach 21 Jahren
- Die goldene Schallplatte – eine Botschaft für das All
- Das letzte Foto: Pale Blue Dot
- Was kommt als Nächstes?
- Wo befindet sich Voyager 1 gerade?
Begegnung mit Jupiter
1979 erreichte Voyager 1 den Jupiter. Die Sonde flog dabei in nur etwa 18.500 Kilometern Abstand an dessen Vulkanmond Io vorbei. Weitere nahe Begegnungen mit Europa, Ganymed und Kallisto folgten innerhalb von nur 30 Stunden. Insgesamt übermittelte die Sonde mehr als 17.000 Bilder zur Erde – mit einer damaligen Höchstgeschwindigkeit von rund 115 kbit/s.
Voyager 1 hat dieses Foto von Jupiter und zwei seiner Monde (Io, links, und Europa) am 13. Februar 1979 aufgenommen. Io befindet sich etwa 350.000 Kilometer über dem Großen Roten Fleck von Jupiter; Europa befindet sich etwa 600.000 Kilometer über den Wolken von Jupiter.
Foto: NASA/JPL-Caltech
Erkenntnisse dieser Phase: Auf Io wurde aktiver Vulkanismus nachgewiesen – der erste dieser Art außerhalb der Erde. Zudem entdeckte die Sonde schwache Ringe um Jupiter und zwei bisher unbekannte Monde, Metis und Thebe.
Forschungsreise zu Saturn
Im November 1980 folgte der Vorbeiflug am Saturn. Im Mittelpunkt der Untersuchung stand dabei der Mond Titan. Seine dichte Atmosphäre aus Stickstoff und Kohlenwasserstoffen ließ keinen Blick auf die Oberfläche zu, doch die Messdaten lieferten wertvolle Informationen über ihre chemische Zusammensetzung und Struktur. Die später gestartete Cassini-Huygens-Mission sollte Titan nochmals deutlich detaillierter untersuchen.
Saturn und zwei seiner Monde, Tethys (oben) und Dione, wurden am 3. November 1980 von Voyager 1 aus einer Entfernung von 13 Millionen Kilometern (8 Millionen Meilen) fotografiert.
Foto: NASA/JPL-Caltech
Beim Saturndurchflug untersuchte Voyager 1 weitere Monde und Ringe des Planeten. Es stellte sich heraus, dass die Ringe aus vielen einzelnen Strukturen bestehen – kein homogener Ring, sondern ein dynamisches System aus Partikeln. Voyager 1 entdeckte zudem kleine Monde an den Rändern der Ringe und erstmals sogenannte Trojaner-Monde, die einem größeren Mond in einem bestimmten Abstand auf seiner Umlaufbahn folgen.
Voyager 1 verfügt über eine 3,6 Meter große Parabolantenne und drei Radionuklidbatterien. Ihre Stromversorgung sinkt jährlich um etwa 4 Watt. Dennoch sind mehrere wissenschaftliche Instrumente bis heute aktiv.
Der Weg in den interstellaren Raum
Nach dem Vorbeiflug an Saturn verließ Voyager 1 die Bahnebene der Planeten. Während Voyager 2 Kurs auf Uranus und Neptun nahm, steuerte Voyager 1 die Außengrenze des Sonnensystems an – die sogenannte Heliopause. Diese trennt den Einflussbereich der Sonne vom interstellaren Raum.
Eine Infografik der Positionen von Voyager 1, Voyager 2, Pioneer 10 und Pioneer 11 im interstellaren Raum.
Foto: NASA/JPL-Caltech
Am 25. August 2012 wurde ein Meilenstein erreicht: Voyager 1 durchquerte die Heliopause und trat als erstes menschengemachtes Objekt in den interstellaren Raum ein. Die Bestätigung erfolgte durch den Vergleich von Teilchendichten: Die Zahl der vom Sonnenwind stammenden Teilchen sank abrupt, während die interstellare Strahlung stark zunahm.
Die Heliopause markiert das Ende des Sonnenwindes. Hier beginnt der interstellare Raum. Sie ist keine feste Grenze, sondern ein Übergangsbereich.
Datenübertragung über Milliarden Kilometer
Mit zunehmender Entfernung wird die Kommunikation schwieriger. Voyager 1 ist heute etwa 167 Astronomische Einheiten (AE) von der Sonne entfernt – das entspricht rund 25 Milliarden Kilometern. Ein Funksignal zur Erde braucht mehr als 22 Stunden.
Daten sendet die Sonde mit einer Geschwindigkeit von 160 bit/s, was einer Textnachricht pro Minute entspricht. Möglich wird dies nur durch das Deep Space Network (DSN), ein weltweites System aus großen Antennen, das Signale aus dem fernen All empfangen kann.
Technische Daten von Voyager 1 (Stand: Juni 2025)
Startdatum: 5. September 1977
Startmasse: ca. 800 kg
Abmessungen: ca. 3,6 m Antennendurchmesser, 2,5 m Instrumentenausleger
Stromversorgung: 3 Radionuklidbatterien (Leistung: ca. 254 W, Verlust: 46 %)
Reichweite zur Sonne: ca. 167 AE (25 Milliarden km)
Geschwindigkeit: ca. 17 km/s relativ zur Sonne
Kommunikation: Deep Space Network (Datenrate: 160 bit/s)
Aktive Instrumente: Magnetometer, Plasma Wave System, Cosmic Ray Subsystem, LECP
Lebensdauer (geschätzt): Betrieb wissenschaftlicher Systeme bis ca. 2030–2035
Nächster Stern: Gliese 445 in 40.000 Jahren (Entfernung bei Passage: 1,6 Lichtjahre)
Rückschläge und Reparatur nach 21 Jahren
Die lange Reise blieb nicht ohne technische Probleme. Im Laufe der Jahre fielen verschiedene Subsysteme aus. 2022 übermittelte Voyager 1 fehlerhafte Telemetriedaten. Ursache war ein Bordcomputer, der irrtümlich noch aktiviert war. Die NASA konnte das Problem durch Umprogrammierung beheben.
Ein besonders riskanter Eingriff gelang 2025: Eine Rollkontrolldüse, die seit 2004 als unbrauchbar galt, wurde reaktiviert. Sie ist notwendig, um die Ausrichtung der Antenne zur Erde zu sichern. Der Erfolg war nicht selbstverständlich – denn während der Umschaltung durfte die Sonde ihre Lage nicht verändern. Sonst hätte ein automatischer Notbefehl schwere Schäden verursachen können. Die Aktion musste zudem rechtzeitig abgeschlossen sein, bevor die Hauptantenne des DSN in Canberra für mehrere Monate außer Betrieb ging.
Wichtige Etappen der Voyager-1-Mission
05.09.1977: Start von Cape Canaveral
04.03.1979: Vorbeiflug an Jupiter, Entdeckung aktiver Vulkane auf Io
12.11.1980: Vorbeiflug an Saturn, Messung der Atmosphäre von Titan
14.02.1990: Aufnahme des „Pale Blue Dot“ (Familienporträt)
16.12.2004: Erreichen der Termination Shock Zone (Randstoßwelle)
25.08.2012: Eintritt in den interstellaren Raum (Heliopause überschritten)
22.04.2024: Wiederherstellung der Datenkommunikation trotz defektem Speicherbaustein
20.03.2025: Reaktivierung der Rollkontrolldüsen nach 21 Jahren
ca. 2040: Ende der Treibstoff- und Energieversorgung erwartet
ca. 42.000 n. Chr.: Passage des Sterns Gliese 445 (1,6 Lichtjahre Entfernung)
Wird die goldene Schallplatte irgendwann von intelligentem Leben gefunden?
Foto: NASA/JPL-Caltech
Die goldene Schallplatte – eine Botschaft für das All
Voyager 1 trägt eine vergoldete Kupferschallplatte mit Musik, Geräuschen und Grußbotschaften in 55 Sprachen. Darunter: Chuck Berry, Glenn Gould und Tierstimmen. Auch ein Plattenspieler samt Anleitung ist an Bord – für den Fall, dass eine außerirdische Zivilisation die Sonde findet und verstehen kann, was sie da vor sich hat.
Die „Golden Record“: Botschaft der Menschheit
Material: Mit Gold beschichtete Kupferplatte (30 cm Durchmesser)
Inhalt:
- 90 Minuten Musik aus aller Welt (u. a. Chuck Berry, Glenn Gould)
- 55 gesprochene Grußbotschaften in verschiedenen Sprachen
- 120 Bilder (u. a. Tiere, Menschen, Technik, Natur)
- Alltagsgeräusche wie Wind, Herzschlag und Tierlaute
Zusatz: Anleitung zur Wiedergabe und Plattenspieler mit Nadel
Zweck: Symbolische Botschaft für potenzielle außerirdische Zivilisationen
Besonderheit: Die Platte ist außerhalb des Sonnensystems unterwegs – weiter als jede andere menschliche Nachricht
Das letzte Foto: Pale Blue Dot
1990 fotografierte Voyager 1 ein letztes Mal die Erde – aus einer Entfernung von 6,4 Milliarden Kilometern. Auf dem Bild erscheint unser Heimatplanet als winziger Lichtpunkt im Sonnenstrahl. Der „Pale Blue Dot“ wurde zu einem Symbol für die Fragilität des Lebens im Universum.
Pale Blue Dot: eines der berühmtesten Bilder, das von der Voyager-Mission der NASA aufgenommen wurde. Die Erde ist als heller Fleck im Sonnenstrahl rechts von der Mitte zu sehen.
Foto: NASA/JPL-Caltech
Was kommt als Nächstes?
Trotz sinkender Energie arbeitet Voyager 1 weiter. Die Radionuklidbatterien liefern aktuell noch knapp die Hälfte ihrer ursprünglichen Leistung. Um Strom zu sparen, wurden einige Instrumente abgeschaltet. Andere – etwa das Magnetometer – senden wieder regelmäßig Daten. Sollte nichts dazwischenkommen, könnte die Sonde noch bis Anfang der 2030er Jahre Kontakt zur Erde halten.
Langfristig wird Voyager 1 ihren Kurs fortsetzen. In etwa 40.000 Jahren wird sie den Stern Gliese 445 in 1,6 Lichtjahren Entfernung passieren. Dort wird sie vermutlich lautlos vorbeiziehen – ohne Energie, ohne Funkkontakt. Aber mit einer Botschaft an mögliche andere Intelligenzen.
Wo befindet sich Voyager 1 gerade?
Mit jeder Sekunde entfernt sich die Voyager 1 etwa 17 km weiter von der Erde. Anfang Juni waren es fast 25 Milliarden km. Wer es genau wissen will, die Nasa hat dafür extra eine Seite eingerichtet, auf der die Entfernung stets mitgezählt wird. Dort finden Sie außerdem die aktuellen Daten von Voyager 2.
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