Ulysses am Ende der Reise

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Ulysses am Ende der Reise

Seit 1990 lieferte die Sonde Ulysses wertvolle Daten über die Polregionen unseres Zentralgestirns sowie den Einfluss der Sonne auf das Sonnensystem. Am 1. Juli 2008 ist die Mission zu Ende. Die Sonnensonde, die drei Mal den Nord- und Südpol der Sonne überflog, ist im Weltall praktisch erfroren.

Nach 17 Jahren erfolgreicher Mission müssen sich die Sonnen- und Heliosphärenforscher von der Raumsonde Ulysses verabschieden. Der Sonnenspäher, an dem das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) beteiligt ist, wird abgeschaltet. Damit geht eine eindrucksvolle Ära der Heliosphärenforschung mit großer deutscher wissenschaftlicher Beteiligung zu Ende.

Energie wird knapp

Ursache für das Ende der Mission war ein natürliches Absinken der Leistung des Radioisotopengenerators und damit verbunden ein Engpass bei der Energieversorgung an Bord. Um zu vermeiden, dass der Treibstoff Hydrazin im Tank einfriert, schalteten die Forscher im Januar 2008 vorsorglich die Energieversorgung des bordeigenen X-Band-Senders ab. Denn der verfügbare Strom reichte nicht aus, um sowohl den Tank zu heizen als auch den Sender zu betreiben.

Als die Wissenschaftler den Sender zur Datenübertragung wieder in Betrieb nehmen wollten, blieb dieser unerwartet "stumm". Zugleich stellten sie fest, dass das Hydrazin nicht erwärmt war, was auf einen irreversiblen Ausfall im Schaltsystem zur Stromverteilung hinwies. Als weitere Folge sank die Temperatur des für Lagemanöver mitgeführten Hydrazins schließlich auf unter zwei Grad Celsius ab, was den Treibstoff im Tank und in den Leitungen gefrieren ließ. Ohne funktionierende Lagereglungstriebwerke lässt sich die Sonde nun nicht mehr hinreichend genau auf die Erde ausrichten und bleibt damit für irdische Funkbefehle unerreichbar.

Fenster in die Heliosphärenregion

Ulysses hat während seiner Missionszeit einen nahezu vollständigen magnetischen Sonnenfleckenzyklus beobachtet und dabei die räumliche Struktur der inneren Heliosphäre nebst Sonnenmagnetfeld erschlossen. Die Sonde überflog dabei je dreimal den Sonnennord- und -südpol in einem Abstand von rund 300 Millionen Kilometern und funkte eine Fülle einzigartiger Messdaten zur Erde. Zusammen mit der ESA-Weltraumsonde SOHO (Solar and Heliospehric Observatory) stellte Ulysses auch die wissenschaftlichen Grundlagen für Weltraumwettervorhersagen bereit. Sie ermöglichen rechtzeitige Warnungen vor "Stürmen" im Erdmagnetfeld. Bei solchen Ereignissen können unter anderem Satelliten und irdische Stromnetze ausfallen.

Gewaltige Forschungsaufgabe

Weltweit arbeiteten rund 150 Wissenschaftler an der Ulysses-Mission, über tausend Veröffentlichungen wurden publiziert. An der Mission waren von deutscher Seite die Max-Planck-Institute für Sonnensystemforschung (MPS), für Kernphysik (MPI-K) und für Extraterrestrische Physik (MPE), die Universitäten Kiel, Bonn, Bochum und Köln sowie die Technische Universität Braunschweig und das Astrophysikalische Institut Potsdam beteiligt. Insgesamt förderte die DLR Raumfahrt-Agentur im Auftrag der Bundesregierung sechs der zehn Ulysses-Experimente, davon drei mit jeweils einem deutschen Hauptwissenschaftler.

In acht Stunden zum Mond

Die Mission gehörte zum Wissenschaftsprogramm der ESA, an dem Deutschland mit 23 Prozent maßgeblich beteiligt ist. Ursprünglich war der Start für 1986 geplant, musste aber wegen der Challenger-Katastrophe auf den 6. Oktober 1990 verschoben werden. Die Weltraumfähre Discovery setzte Ulysses in einer niedrigen Erdumlaufbahn aus, von wo aus sie mit Hilfe einer zusätzlichen Antriebsstufe auf eine Übergangsbahn zum Jupiter geschickt wurde. Dabei erreichte die Sonde unter anderem eine Rekordgeschwindigkeit von über 15,4 Kilometern pro Sekunde. Das ließ sie die Mondbahn bereits nach rund acht Stunden passieren. Erst die Pluto-Sonde New Horizons konnte diesen Wert im Januar 2006 knapp überbieten.

Bereits in den 1970-er Jahren hatten die beiden in Deutschland hergestellten Raumsonden Helios 1 und 2 Neuland in der weltraumgestützten Erforschung der Sonne betreten. Dabei hatten sich so viel neue Fragen ergeben, dass ESA und NASA Mitte der siebziger Jahre eine zunächst als "International Solar Polar Mission" (ISPM) bezeichnete Mission ins Leben riefen.

Vom Zwilling zur Einzelsonde

Geplant waren anfangs zwei baugleiche Sonden, eine der ESA und eine der NASA. Sie sollten simultan über die Sonnenpole auf entgegengesetzten Bahnen fliegen, um die Sonne, den Sonnenwind und den interplanetaren Raum insbesondere in hohen heliographischen Breiten zu erforschen.

Aus finanziellen Gründen wurde unter Präsident Reagan 1981 der Bau der amerikanischen Zwillingssonde eingestellt und die Mission auf eine Sonde, die der ESA, reduziert. Sie wurde 1984 nach einem Vorschlag von Professor Bertotti von der Universität  Pavia auf den Namen "Ulysses" getauft, in Anlehnung an Ulysses (altgriechisch "Odysseus") aus  Dantes "Göttlicher Komödie", der die unbewohnten Gebiete jenseits der Sonne bereiste.


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Text: RR auf Basis einer Pressemeldung des DLR, Bilder: NASA/DLR

Stand:30. 6. 2008

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