Ein Start für eine verkürzte „Grand Tour"

Voyager 1 startet am 5. September 1977 von Cape Canaveral aus, sechzehn Tage nach ihrer Zwillingssonde Voyager 2, jedoch auf einer schnelleren Flugbahn, die es ihr erlaubt, diese einzuholen und zu überholen. Sie profitiert von einer günstigen Planetenkonstellation, die die NASA für ein Programm aneinandergereihter Vorbeiflüge nutzte: Jeder Riesenplanet bietet der Sonde eine Schwerkraftunterstützung, die sie beschleunigt und zum nächsten weiterlenkt, ohne zusätzlichen Treibstoff zu verbrauchen.

Voyager 1 fliegt im März 1979 an Jupiter vorbei und entdeckt dabei aktive Vulkane auf dem Mond Io — die erste außerhalb der Erde beobachtete vulkanische Aktivität — und im November 1980 an Saturn. Bei diesem zweiten Vorbeiflug wird die Flugbahn der Sonde absichtlich nach Norden aus der Ebene des Sonnensystems abgelenkt, um einen nahen Vorbeiflug an Titan, dem größten Mond des Saturn, zu ermöglichen. Diese wissenschaftliche Entscheidung beendet jede Hoffnung auf einen Besuch von Uranus und Neptun: Voyager 1 verlässt die Ekliptikebene endgültig.

Der Austritt aus dem Sonnensystem

Nach Saturn setzt Voyager 1 ihren Weg nach außen aus dem Sonnensystem über mehr als drei Jahrzehnte fort. Am 25. August 2012 durchquert sie die Heliopause — die Grenze, an der der Sonnenwind, jener kontinuierliche Strom geladener Teilchen, den die Sonne aussendet, dem interstellaren Medium weicht, das den Rest der Galaxie durchzieht. Voyager 1 wird damit zum ersten von der Menschheit gebauten Objekt, das die Heliosphäre verlässt und offiziell in den interstellaren Raum eintritt.

Die Wissenschaftler bestätigten diesen Übergang anhand eines deutlichen Anstiegs der Dichte des umgebenden Plasmas, gemessen von den Instrumenten der Sonde — eine charakteristische Signatur des interstellaren Mediums, das weit dichter ist als der ausgedünnte Sonnenwind. Seither entfernt sich Voyager 1 weiterhin mit etwa 3,6 astronomischen Einheiten (AE) pro Jahr, also mehr als 17 km pro Sekunde.

Der Golden Record

Voyager 1 trägt ein in der Geschichte der Raumfahrt einzigartiges Objekt: den Golden Record, eine 30 Zentimeter durchmessende Schallplatte aus vergoldetem Kupfer, unter der Leitung des Astronomen Carl Sagan graviert. Sie enthält 115 codierte Bilder, Klänge der Erde (Wellen, Wind, Tiere, Lachen), Grußbotschaften in 55 menschlichen Sprachen sowie eine Musikauswahl von Bach bis hin zu traditionellen Gesängen zahlreicher Kulturen.

Die Platte wird von einer Hülle begleitet, in die symbolische Abspielanweisungen eingraviert sind, sowie von einem Diagramm, das die Position der Sonne relativ zu vierzehn Pulsaren angibt — eine Art Karte, die es möglichen Entdeckern in einer extrem fernen Zukunft erlauben soll, ihren Ausgangspunkt zu lokalisieren. Es handelt sich nicht um eine Botschaft, die zu unseren Lebzeiten empfangen werden soll: Der Golden Record ist vor allem ein Zeugnis, das den Sternen hinterlassen wurde.

Der „blasse blaue Punkt"

Am 14. Februar 1990, als Voyager 1 ihre primäre Planetenmission abschloss und sich anschickte, die Ebene des Sonnensystems endgültig zu verlassen, richtete das Missionsteam ausnahmsweise die Kameras nach innen, um die Erde aus mehr als 6 Milliarden Kilometern Entfernung zu fotografieren — eine Idee, die der Astronom Carl Sagan, Mitglied des wissenschaftlichen Teams, hartnäckig vorangetrieben hatte. Auf dem Bild nimmt unser gesamter Planet nur ein einziges Pixel ein, einen winzigen Punkt, aufgehängt in einem Streifen von Sonnenlicht, das im Inneren des Kameraobjektivs selbst gestreut wurde.

Sagan machte dieses Bild unter dem Namen „Pale Blue Dot" (blasser blauer Punkt) bekannt und leitete daraus eine berühmte Betrachtung über die Zerbrechlichkeit und Isolation der Erde in der kosmischen Weite ab. Es war die letzte von Voyager 1 aufgenommene Fotografie: Ihre Kameras wurden kurz danach abgeschaltet, um die verbleibende Energie zu sparen, was dieses Bild umso symbolträchtiger macht — der letzte Blick der Sonde auf ihre Herkunftswelt, bevor sie endgültig in den interstellaren Raum vordrang.

Eine Mission, die der Zeit trotzt

Voyager 1 wird von drei Radioisotopengeneratoren (RTG) betrieben, die die Wärme des natürlichen Zerfalls von Plutonium-238 in Strom umwandeln. Diese Energiequelle schwächt sich langsam ab, um etwa 4 Watt pro Jahr, was das Missionsteam zwingt, nicht wesentliche wissenschaftliche Instrumente nach und nach abzuschalten, um die Stromversorgung der wichtigsten zu erhalten, darunter die Magnetfeld- und Kosmische-Strahlung-Detektoren.

Trotz ihrer über 45 Dienstjahre und einer Entfernung, die jede Funkkommunikation in jede Richtung über 22 Stunden dauern lässt, überträgt Voyager 1 weiterhin Daten. Die NASA hofft, mindestens ein Instrument bis etwa 2025-2030 aktiv zu halten, bevor die verfügbare Energie nicht mehr ausreicht, um überhaupt noch etwas zu betreiben, einschließlich des Funksenders selbst.

Wo sich Voyager 1 heute befindet

Voyager 1 ist derzeit das am weitesten entfernte von der Menschheit entsandte Objekt, mehr als 160 AE von der Sonne entfernt — das sind rund 24 Milliarden Kilometer — und entfernt sich weiterhin. In dieser Entfernung hat sie die Scheibe der Planeten längst verlassen und durchquert eine Region mit extrem geringer Materiedichte. Ihre genaue Position, extrapoliert aus ihrer bekannten Geschwindigkeit und Flugbahn, ist in der 3D-Erkundung von Astrolab 3D sichtbar.