Besuch bei den Planeten

Nur eine einzige Raumsonde ist je an Uranus und Neptun vorbeigeflogen: Voyager 2, gestartet am 20. August 1977.

Vom Teleskop zur Raumsonde

Die längste Zeit der Geschichte kannten die Menschen sechs Planeten, nämlich die, die hell genug sind, um sie ohne Teleskop zu sehen: Merkur, Venus, Erde, Mars, Jupiter und Saturn. Das Teleskop änderte das. Im Januar 1610 richtete Galileo Galilei eines auf Jupiter und sah vier Lichtpunkte, die dicht beim Planeten blieben und mit ihm wanderten. Es waren Monde, die ersten, die je außerhalb der Erde gefunden wurden. Heute heißen sie Io, Europa, Ganymed und Kallisto.

Am 13. März 1781 bemerkte William Herschel im Sternbild Zwillinge ein schwaches Objekt, das sich langsam vor den Sternen bewegte. Zuerst hielt er es für einen Kometen, doch es stellte sich als der siebte Planet heraus, Uranus. 1846 folgte Neptun, gefunden an der Stelle, die Berechnungen vorhergesagt hatten, und 1930 Pluto.

Die Grand Tour

In den 1960er-Jahren bemerkten Ingenieure am Jet Propulsion Laboratory der NASA, dass die äußeren Planeten Ende der 1970er-Jahre günstig hintereinanderstehen würden, eine Anordnung, die nur alle 175 Jahre vorkommt. Eine Raumsonde könnte an Jupiter vorbeifliegen und mit seiner Schwerkraft ihre Bahn in Richtung Saturn umlenken und diesen Trick dann an jedem Planeten wiederholen. Das nennt man Swing-by oder Gravitationsumlenkung. Es spart Treibstoff und Jahre an Reisezeit.

Die Voyager-Sonden waren für fünf Jahre Lebensdauer gebaut und sollten nur Jupiter und Saturn besuchen. Voyager 2 funktionierte weiter, also schickte die NASA sie im Januar 1986 weiter zum Uranus und im August 1989 zum Neptun. Am Uranus lieferte sie mehr als 7000 Fotos und entdeckte 11 neue Monde. Am Neptun ist die Sonne so schwach, dass die Helligkeit nur 3% dessen betrug, was die Kameras am Jupiter hatten, und das Team änderte seine Aufnahmetechnik, um damit zurechtzukommen.

Nach Voyager

Spätere Missionen flogen nicht nur vorbei, sondern blieben länger. Cassini schwenkte 2004 in eine Umlaufbahn um Saturn ein und erforschte ihn 13 Jahre lang. 2017 wurde die Sonde absichtlich in den Saturn gesteuert, damit sie nie auf Monde wie Enceladus und Titan stürzen konnte, auf denen es Orte geben könnte, an denen Leben möglich ist. Juno erreichte Jupiter am 4. Juli 2016. New Horizons startete im Januar 2006, holte sich 2007 Schwung am Jupiter und erreichte Pluto am 14. Juli 2015, nach etwa neuneinhalb Jahren Flug.

Die beiden Voyager-Sonden senden immer noch Daten. Voyager 1 verließ im August 2012 die Heliosphäre, die Blase aus Sonnenwind um die Sonne, und Voyager 2 folgte am 5. November 2018. Beide sind jetzt im interstellaren Raum und tragen immer noch die Instrumente, die uns die äußeren Planeten zum ersten Mal aus der Nähe gezeigt haben.

Funkkontakt mit einer fernen Raumsonde

Funksignale breiten sich mit Lichtgeschwindigkeit aus, etwa 300 000 km pro Sekunde. Das klingt nach sofort, aber bei 30 AE braucht eine Nachricht vom Neptun etwa 4 Stunden und 10 Minuten. Aus dieser Entfernung kann niemand eine Raumsonde live steuern. Die Ingenieure schicken Befehle Stunden im Voraus, und die Sonde führt sie selbstständig aus.