Das Technikwunder Voyager


Meine lieben Leserinnen und Leser meines Blogs,

Heute ist Nikolaus. Deshalb möchte ich hier auch etwas einigermaßen aktuelles aus dem Sack der Astronomie-Ereignisse lassen.

Es geht um die Voyager-Mission. Seit 40 (vierzig) Jahren, dem05.09.1977  unterwegs aus unserem Sonnensystem heraus.

Das ist die Mission mit den Tonaufnahmen an Bort, die Außerirdische Wesen über unsere Spezies und Herkunft informieren sollen, wenn sie die Sonde finden.

Ich glaube, man kann irgendwo eine schöne CD-Sammlung erstehen, mit Verpackung etc. wo all diese Geräusche zu hören sind. Als Dateien finde ich sie jetzt nicht so spannend, denn es sind ja unsere Klänge. Aber in einer haptisch schönen Box vielleicht?

Ah, jetzt ja. Hier kann man sie sowohl als Schallplatten, als auch als CD vorbestellen.

http://www.ozmarecords.com/voyager

Wer in meinem Buch gelesen hat, erinnert sich vielleicht, dass ich am Beispiel der Voyager-Mission aufgezeigt habe, wie ich mir das Aussehen einer Sonde unter gewissen Umständen Stück für Stück erschließen kann.

OK, was ist geschehen.

Man kann sich vorstellen, dass die Sonde nach so langer Zeit auch langsam altert. Die auf Radioaktivität basierenden Batterien liefern zunehmend weniger Energie. An Sonnenenergie ist dort, wo sie momentan ist, nicht zu denken.

Natürlich wollen wir den Kontakt mit ihr möglichst lange halten, um viel davon mit zu bekommen, wie es im Raum außerhalb des Sonnensystems so zugeht.

Dazu ist es ganz wichtig, dass sich die Sonde immer wieder auf die Erde mit ihrem 3,7 M großen Parabolspiegel (Antenne) ausrichtet. Geht hier nur ein weniges fehl, kann man sich vorstellen, dass auf diese Distanz die Peilung dann dahin ist.

Natürlich wird die Fläche, welche die Sonde befunkt, mit dem Abstand zum Quadrat größer, aber auch genau im selben Verhältnis, werden die Funkwellen schwächer.

Also die Steuerung ist ein Wahnsinn.

Hierfür hat die Sonde extra Düsen zur Lagekontrolle. Das sind kleine Düsen, die kleine Pulse für Bruchteile von Sekunden abgeben können, um der Sonde einen kleinen Schubs in die richtige Richtung zu geben.

Diese Düsen kann die Sonde entweder automatisch selbst auslösen, wenn sie anhand des Startrackers merkt, dass sie etwas die Orientierung verliert. Andererseits können auch von der Erde aus diese Steuerdüsen bedient werden.

Ich beschrieb in meinem Buch, dass das Bandgerät unerwünschte Bewegungen auf die Sonde ausübte, wenn es spulte. Diese wurden mit den Lage-Düsen ausgeglichen, damit die Sonde nicht die Peilung verliert, oder noch schlimmer, sich gar unkontrolliert zu drehen beginnt.

Nun sind diese Düsen langsam gealtert und erlahmt.

Das bedeutet, dass die Sonde durch Sonnenwind, andere Teilchenwinde und vielleicht auch Lichtdruck, mit der Zeit ihre Richtung verliert und sich von der Erde abwendet.

Damit hätten wir sie dann verloren, was in wenigen Jahren auch geschehen wird, ob wir wollen, oder nicht.

Um dies für zwei bis drei Jahre zu verzögern, ist den Ingenieuren der NASA wirklich ein technisches Wunder gelungen.

Neben diesen Steuerdüsen, hat die Sonde auch noch größere Schubdüsen, die sie für große Kursänderungen benötigt, bzw. zum Abbremsen oder Änderung eines Orbits und für die Swing-By-Manöver, um an Planeten Schwung zu holen. Das sind vier an der Zahl. Die Idee war nun, diese vier Düsen für die Steuerung einzusetzen, wofür sie normalerweise nicht gemacht waren.

Diese Düsen wurden das letzte Mal vor 35 (fünfunddreißig” Jahren, 1982 also, eingesetzt, um am Saturn den Kurs anzupassen.

Seitdem fliegt die Sonde bis auf wenige Korrekturen mit den erwähnten Steuerdüsen  im wesentlichen im freien Fall.

Das ist gewagt, wenn man von starken Düsen etwas erledigen lässt, das normalerweise sensible kleine Steuerdüsen übernehmen. Man muss die Kräfte der  Schubdüsen sehr genau kontrollieren.

Nun war aber das in der Software der Sonde nicht vorgesehen, geschweigedenn, konnte man nur hoffen, dass die Düsen in der Lage sind, diese Genauigkeit zu leisten.

Man versuchte es dennoch. Nur gab es ein weiteres Problem. Die Personen, die sich mit diesen alten Systemen auskannten, waren längst im Ruhestand und lebten im Zweifel vielleicht schon gar nicht mehr.

Die alten Computersysteme waren längst abgebaut und es gab wohl auch kaum noch jemanden, der die alten Computersprachen noch beherrschte, oder sich mit den technischen Details genau auskannte.

So machte man sich auf die Suche. Man fand schließlich noch eine Crew, reaktivierte Ruheständler,  die noch über die entsprechenden Kenntnisse verfügten. Die alte Hardware konnte man schließlich auch wieder rekonstruieren und vermutlich improvisiert aufbauen.

Es wurde nun ein Testszenario, ein Stück Software entwickelt, womit man diese Düsen wieder zünden konnte, wenn sie noch reagieren sollten und nicht gealtert und beschädigt waren.

Die NASA sendete dieses Testprogramm vor wenigen Tagen an die Sonde Voyager I. Neunzehn Stunden mussten die Ingenieure warten, bis sichtbar wurde, ob der Befehl zum einen verstanden und zum anderen auch richtig von der Sonde umgesetzt wurde.

Die Düsen zündeten für einige Millisekunden und gaben der Sonde einen Impuls.

Es hat funktioniert. Das ist ganz erstaunlich nach dieser langen Zeit. Bedenken wir, wie oft wir unsere hochtechnisierten Smartphones wechseln etc.

Mit so einem “unzuverlässigen” Gerät, würde man vermutlich nicht mal zum Mond fliegen wollen.

Weltraumstrahlung würde vermutlich schon bald das Teil in einen undefinierten Zustand bringen, es abstürzen lassen, und wahrscheinlich sogar physisch beschädigen.

Es besteht nun die berechtigte Hoffnung, dass derlei Manöver die Sonde noch über zwei drei Jahre ausrichten können. Dann behalten wir sie noch und erhalten Daten, wie es ihr da draußen so geht. Danach allerdings ist irgendwann der Sprit alle. Dann hilft kein Befehl mehr. Dann muss sie im freien Fall bleiben, in der Hoffnung, von irgend einem außerirdischen Wesen gefunden zu werden.

Oben ist der Link dessen, was die Wesen anhören können, sollten sie mit dem Plattenspieler klar kommen.

Hoffen wir, und das ist jetzt etwas bissig, sie haben dafür etwas mehr Talent, als so mancher Lehrer aus meiner Schulzeit…

Strom muss sie schon seit Jahren sparen. Längst können nicht mehr alle Instrumente gleichzeitig betrieben werden, da ansonsten das Stromnetz zusammenbrechen würde. Auch das wird sich verschlimmern und sie wird langsam einschlafen.

Den schlaf hat sie sich aber auch dann retlich verdient. So robust, so zuverlässig und so erfolgreich waren nicht viele andere Missionen.

Aber bevor das alles so weit ist, hat die Sonde in ihrem großen Erbe von Daten, auch für uns Audiomenschen etwas hinterlassen. Manche dieser Daten kann man hörbar machen. Es ist dann quasi “Radio Voyager”. Hier ein Beispiel. Es sind elektromagnetische Wellen, die dadurch entstanden sind, dass die Plasmadetektoren von geladenen Teilchen getroffen wurden. Die Teilchendichte war hier extrem dünn und die Sonde befand sich schon “außerhalb” unseres Sonnensystems. In Anführungszeichen deshalb, weil man heute nicht mehr ganz klar darüber ist, wo unser Sonnensystem wirklich endet. Vermutlich reicht der Einfluss unserer Sonne deutlich weiter ins All hinaus.

http://www.spektrum.de/news/so-klingt-der-interstellare-raum/1213450

 

Jetzt wünsche ich eine besinnliche und ruhige Vorweihnachtszeit. Keine Sorge. Ich melde mich schon nochmal in diesem Jahr.

Beste Grüße

Euer Gerhard.

 

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