Uranus-Vorbeiflug von Voyager 2 war nicht geplant und wäre fast schief gegangen

In den siebziger Jahren des vorigen Jahrhunderts wurden die Raumsonden Voyager 1 und 2 gestartet und auf eine unglaubliche Reise zu den äußeren Planeten geschickt. Voyager 1 flog an Jupiter und Saturn vorbei, Voyager 2 besuchte sogar zusätzlich Uranus und Neptun. Dabei war dieser Besuch bei Uranus und Neptun ursprünglich nicht geplant und wäre fast schief gegangen.

Anlässlich des Uranus-Vorbeiflugs vor 40 Jahren haben damals Beteiligte aus dem Nähkästchen geplaudert, dass dieses Manöver fast nicht stattgefunden habe.

Alternde Raumsonden Voyager 1 und 2

Als die US-Raumsonde Voyager 1 am 5. September 1977 gestartet wurde, war ich noch ein junger Ingenieurstudent, der der Mission entgegen fieberte. Als diese Raumsonde Anfang der siebziger Jahre gebaut wurde, war ich teilweise noch Lehrling. Als die Sonde am 5.3.1979 an Jupiter vorbei flog, war ich Ingenieurstudent, kurz vor meinem Abschluss. Voyager 1 flog am 2.11.1980 am Planeten Saturn vorbei. Ich habe die Mission aus persönlichem Interesse immer am Rande verfolgt – war sogar kurzzeitig als Ingenieur in der Luft- und Raumfahrtindustrie tätig, konnte aber nie an Weltraumprojekten mitarbeiten.

Es gibt aber noch eine Schwestersonde, Voyager 2, die am  20. August 1977 gestartet wurde. Am 24. Januar 1984 flog die Sonde an Uranus vorbei und am 25. August 1089 passierte die Sonde den Planeten Neptun. Ein genialer Erfolg, da die Sonde die projektierte Lebensdauer längst überschritten hatte. Nächstes Jahr fliegen Voyager 1 und 2 fliegen seit einemhalben Jahrhundert durchs All. Es sind die einzigen beiden Raumfahrzeuge der Menschheit, die im interstellaren Raum unterwegs sind und immer noch funktionieren – der helle Wahnsinn.

Der interstellare Raum zwischen den Sternen wurde zwischen 2010 und 2012 (genau weiß man das nicht, da das betreffende Messgerät ausgefallen ist) erreicht. Das Gleiche ist bei Schwestersonde Voyager 2 der Fall. Beide Sonden forschen mit den Instrumenten, die noch funktionieren und senden Daten zur Erde zurück.

Uranus-Vorbeiflug war nicht sicher

Als Voyager 2 vor 40 Jahren, als bisher einziges Raumfahrzeug, am Planeten Uranus vorbei flog, war dies ein besonderer Bonus. Denn bei der ursprünglichen Planung war nicht sicher, ob das klappen wird.

Zum Zeitpunkt des Starts von Voyager 2 war Uranus nicht Teil des offiziellen Plans, heißt es in diesem Artikel. Die Mission sei lange Zeit als Mariner-Jupiter-Saturn-Projekt bezeichnet worden. Die Ingenieure des JPL sorgten aber dafür, dass das Raumschiff über genügend Treibstoff verfügte, um seine Flugbahn bis zum Uranus und darüber hinaus fortzusetzen, falls die Mission genehmigt werden sollte.

Da Voyager 1 einen erfolgreichen Vorbeiflug am Saturnmond Titan absolvierte, konnte Voyager 2 die Grand Tour fortsetzen und die Planeten Uranus sowie Neptun mit in seine Flugbahn einbeziehen. Der Startzeitpunkt fand statt, als die Planetenkonstellation ein Swingby-Manöver zum Vorbeiflug an Jupiter, Saturn und Uranus ermöglichte.

Der ehemalige Voyager-Wissenschaftler Garry Hunt erinnert sich: "Es war eine fantastische Begegnung, weil sie beinahe nicht stattgefunden hätte. Nach dem Vorbeiflug am Saturn hatten wir das Problem mit der Scan-Plattform. Wäre dieses Problem nicht gelöst worden, hätte es keine Begegnung mit Uranus gegeben."

Die Scan-Plattform der Voyager ist eine Vorrichtung, mit der Kameras auf der horizontalen Achse geschwenkt und geneigt werden konnten . Der Ausfall hätte zu einem erheblichen Datenverlust geführt und wurde auf ein Schmierproblem zurückgeführt. Die Ingenieure konnten das Problem aus der Ferne beheben, und die Sonde entging auf ihrem Weg zum Uranus einer Katastrophe.

"Es war eine schwierige Begegnung", erinnert sich Hunt. "In der Zeit zwischen der Begegnung mit Saturn im Jahr 1982 und der Ankunft bei Uranus mussten die Ingenieure die Funktionsweise der Scan-Plattform neu organisieren. Das Computersystem musste erneut geändert werden. Die gesamte Sequenzierung musste neu gestaltet werden, und wir mussten ein wackeliges Raumschiff darauf vorbereiten, in einer sehr dunklen Umgebung Bilder mit geringer Belichtung aufzunehmen und diese Informationen zur Erde zurückzusenden."

Die Hersteller der Sonde hatten zwar vor dem Start die Treibstofftanks gefüllt, aber die Fortsetzung des Flugs zu Uranus und Neptun war nicht selbstverständlich. Die Hersteller haben aus technischer Sicht sichergestellt, dass es möglich war. Aber die Finanzierung konnte sichergestellt werden, so dass die erforderlichen Maßnahmen Anfang 1983 begannen. Neben Softwareänderungen am Raumschiff (es wurden Aktualisierungen vorgenommen, um neuartige Komprimierungsmethoden zu verwenden und zu vermeiden, dass schwarze Bilder zurückgesendet wurden, wenn nichts zu sehen war) wurden auch die Antennen auf der Erde aufgerüstet, um das immer schwächer werdende Signal von Voyager 2 empfangen zu können.

Am Ende des Tages haben die Techniker eine großartige Leistung vollbracht, und es gab Bilder und Daten von Uranus, und später von Neptun.

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