Die alternde Raumsonde Voyager 1, die am Rande des Sonnensystems fliegt, hat wieder technische Probleme. Nachdem die NASA einen Funkbefehl zum Einschalten der Heizung an den Computer der Sonde schickte, wechselte diese in einen Schutzbetrieb, schaltete den Sender für das X-Band ab und sendet nun im sogenannten S-Band. Nun ist die Fehlersuche angelaufen.
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Die Hintergründe des Problems
Am 16. Oktober 2024 schickte das Flugteam der Sonde einen Funkbefehl, eine der Heizungen der Raumsonde einzuschalten. Obwohl Voyager 1 über ausreichend Energie für den Betrieb der Heizung hätte verfügen sollen, löste der Befehl das Fehlerschutzsystem der Sonde aus.
Das führte dazu, dass der X-Band-Sender für die Kommunikation mit der Erde abgeschaltet wurde. Das Team erfuhr von dem Problem aber erst am 18. Oktober 2024, als das Deep Space Network Probleme mit dem Signal von Voyager 1 bemerkte.
Hintergrund ist, dass die Funksignale von der Erde zur Sonde, wegen der Entfernung von 24 Milliarden Kilometer, fast 23 Stunden benötigt. Die Antwort der Sonde können dann ebenfalls erst mit weiteren 23 Stunden Verzögerungen von den Antennen des Deep Space Network empfangen werden.
Die Raumsonde kommuniziert mit der Erde normalerweise über den so genannten X-Band-Funksender, benannt nach der spezifischen Frequenz, die er verwendet. Das Flugteam vermutete richtigerweise, dass das Fehlerschutzsystem die Rate, mit der der Sender Daten zurücksendet, verringert hatte.
Dieser Modus erfordert weniger Energie von der Raumsonde, aber er verändert auch das X-Band-Signal, nach dem das Deep Space Network lauschen muss. Die Ingenieure fanden das Signal später an diesem Tag, und auch sonst schien Voyager 1 in einem stabilen Zustand zu sein, als das Team begann zu untersuchen, was passiert war.
Dann, am 19. Oktober 2024, brach die Kommunikation scheinbar völlig ab. Das Flugteam vermutete, dass das Fehlerschutzsystem von Voyager 1 noch zweimal ausgelöst wurde und dass es den X-Band-Sender ausschaltete und auf einen zweiten Funksender, das S-Band, umschaltete.
Obwohl das S-Band weniger Energie verbraucht, hatte Voyager 1 es seit 1981 nicht mehr zur Kommunikation mit der Erde benutzt. Das S-Band verwendet eine andere Frequenz als der X-Band-Sender und das Signal ist deutlich schwächer. Das Flugteam war sich nicht sicher, ob das S-Band aufgrund der Entfernung der Raumsonde auf der Erde entdeckt werden könnte, aber die Ingenieure des Deep Space Network konnten das Signal finden.
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In dieser Mitteilung erklärt die NASA zum 28. Oktober 2024, dass man wieder Funkkontakt mit Voyager 1 habe. Am 24. Oktober 2024 gelang der NASA die Verbindung zur Raumsonde Voyager 1 nach der Unterbrechung der Kommunikation wieder herzustellen.
Die Erklärung für die Kommunikationsunterbrechung war damit klar: Die Sonde hatte vor kurzem einen ihrer beiden Funksender (der im X-Band arbeitet) abgeschaltet. Die Sonde sendet nun über das S-Band, welches letztmalig vor 43 Jahren genutzt wurde.
Die Abschaltung des Senders scheint durch das Fehlerschutzsystem der Raumsonde ausgelöst worden zu sein, das selbstständig auf Probleme an Bord reagiert. Wenn beispielsweise die Stromversorgung des Raumfahrzeugs überlastet ist, schaltet der Fehlerschutz Systeme ab, die für den Betrieb des Raumfahrzeugs nicht unbedingt erforderlich sind, um Energie zu sparen.
Warum das passiert ist, ist aktuell unklar, da die Sonde eigentlich noch genügend Strom erhalten sollte, um den X-Band-Sender weiter betreiben zu können. Anstatt das Risiko einzugehen, das X-Band wieder einzuschalten, bevor man herausgefunden hat, was das Fehlerschutzsystem ausgelöst hat, hat das Team am 22. Oktober 2024 einen Befehl an die Sonde gesendet, um zu bestätigen, dass der S-Band-Sender funktioniert.
Das Team arbeitet nun daran, aus den über das C-Band empfangenen technischen Daten die benötigten Informationen zu sammeln, um herauszufinden, was passiert ist, und Voyager 1 wieder in den Normalbetrieb zu bringen. Es kann jedoch Tage bis Wochen dauern, bis das Team das zugrunde liegende Problem identifizieren (und dann hoffentlich beheben) kann, das das Fehlerschutzsystem ausgelöst hat. Golem hat diesen deutschsprachigen Artikel mit einige Erläuterungen dazu publiziert.
Sonde ist Sorgenkind der Techniker
Voyager 1 ist das Sorgenkind der Techniker, da die Technik in die Jahre gekommen ist und ausfällt. Im Herbst 2023 kam es zu einem Vorfall, bei dem die Sonde rätselhafte Daten zur Erde schickte (siehe Verflogen? Daten der Raumsonde Voyager 1 geben Rätsel auf). Die Techniker konnten dies aber wieder beheben (siehe Raumsonde Voyager 1 sendet wieder korrekte Daten).
Im Dezember 2023 kam die nächste Hiobsbotschaft, die Raumsonde Voyager 1 funkt "Datenmüll" zur Erde. Seit dem 14. November 2023 empfing man keine korrekten Daten mehr. Die Diagnose und Behebung stellt eine riesige Herausforderung dar, denn es gibt nur ein kleines Technikerteam der NASA. Dann sind die Leute, die die Technik von einem halben Jahrhundert entworfen haben, längst in Rente oder bereits verstorben.
Eine Reserve-Sonde auf der Erde, an der man etwas testen könnte, gibt es nicht. Und das Original fliegt in Milliarden Kilometer Abstand von der Erde – jeder Funkbefehl braucht fast einen Tag bis zur Sonde, die Antwort kommt erst in zwei Tagen.
Ursache für die letzte Störung war ein defekter Speicher, aber dem Team gelang die Reparatur des Computers von Voyager 1, so dass man die Sonde wieder in den Modus zum Sammeln wissenschaftlicher Daten versetzen konnte. Ich hatte im Beitrag Voyager 1 Raumsonde schickt wieder sinnvolle Daten darüber berichtet.
Voyager 1 fliegt zwischen den Sternen
Die US-Raumsonde Voyager 1 fliegt am äußersten Rand des Sonnensystems bereits im "Raum zwischen den Sternen". Als diese Raumsonde gebaut wurde, war ich teilweise noch Lehrling. Am 5. September 1977 wurde Voyager 1 gestartet, und auf eine unglaubliche Reise geschickt. Damals war ich noch ein junger Ingenieurstudent, der der Mission entgegen fieberte.
(Voyager-Raumsonde, künstlerische Darstellung NASA/JPL)
Voyager 1 flog an den Planeten Jupiter und Saturn vorbei, um anschließend das Sonnensystem in Richtung interstellarer Raum zu verlassen. Inzwischen ist die Sonde 46 Jahre im Weltraum unterwegs und hat bereits zwischen 2010 bis 2012 (genau weiß man das nicht, da das betreffende Messgerät ausgefallen ist) unser Sonnensystem verlassen. Das Gleiche ist bei Schwestersonde Voyager 2 der Fall. Beide Sonden forschen mit den Instrumenten, die noch funktionieren und senden Daten zur Erde zurück.
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:-) Gibt es tatsächlich auch noch den "C-Band-Sender"?
Absatz… vor "Sonde ist Sorgenkind der Techniker".
Lösch mich Kommentar.