Welches Raumschiff wird als nächstes den interstellaren Raum erreichen?

Das Raumschiff Voyager 2 der NASA erreichte im Dezember 2018 den interstellaren Raum und trat in die Fußstapfen seiner Schwester Voyager 1. Derzeit wurden nur fünf Raumschiffe gestartet, die einen so großen Ausgang schaffen können, einschließlich der Voyager. Die anderen drei sind die Pioniere 10 und 11 und New Horizons. Welches wird als nächstes eine großartige Flucht machen?

Das Erreichen des interstellaren Raums ist ein Meilenstein, von dem angenommen wird, dass er das Sonnensystem nach einer bestimmten Definition verlässt. 1990 berichtete die New York Times, dass Pioneer das Sonnensystem verließ, als es an Neptuns Umlaufbahn vorbeiflog. Aber das haben die Wissenschaftler von Voyager 2 nicht als Definition verwendet. Stattdessen besagten die neueren Messungen, dass das Überqueren der Heliopause der Sonne, der theoretischen Grenze zu ihrer Heliosphäre, der bestimmende Faktor für den Eintritt in den interstellaren Raum ist. Die Heliosphäre ist eine Blase geladener Teilchen, die von der Sonne erzeugt werden und an dieser vorbeifließen. Es wird von Wissenschaftlern verwendet, um zu markieren, wo der interstellare Raum beginnt.

Die Heliosphäre ist jedoch schwierig, und es gibt viele Veränderungen, wie den 22-jährigen Sonnenzyklus der Sonne, das Schrumpfen und Wachsen mit dem Sonnenwind und das Ausdehnen hinter der Sonne in der Fahrtrichtung des Sterns. Es ist nicht leicht von der Erde aus zu messen. Daher versucht die Mission Interstellar Boundary Explorer (IBEX) der NASA, die Kanten der Blase aus der Ferne zu definieren.

Beobachtungen der Voyager-Sonden zeigen, dass sie diese Blase durchbohrt haben. Da die Forscher jedoch der Meinung sind, dass die Oort-Wolke auch die Sonne umgibt, ein Gebiet mit eisigen Körpern, dessen Länge auf 1.000 bis 100.000 astronomische Einheiten geschätzt wird - weit über die Heliopause hinaus -, können die Voyager-Sonden nicht vollständig außerhalb des Sonnensystems betrachtet werden. (Eine astronomische Einheit oder AU ist die Entfernung zwischen der Erde und der Sonne - 93 Millionen Meilen oder 150 Millionen Kilometer).

Als Voyager 1 und 2 die Heliopause überquerten, enthüllten ihre noch funktionierenden Teilcheninstrumente die historischen Ereignisse. Die Heliosphäre fungiert als Schutzschild und hält viele der energiereicheren Partikel fern, die durch die von anderen Sternen erzeugten kosmischen Strahlen erzeugt werden. Indem die Instrumente sowohl die energiearmen Partikel im Sonnensystem als auch die energiereichen Partikel außerhalb des Sonnensystems verfolgen, können sie einen plötzlichen Anstieg kosmischer Strahlen erkennen lassen, der die Wissenschaftler darauf aufmerksam macht, dass das Raumschiff das Sonnensystem verlassen hat.

Die sich ständig ändernde Natur der Heliosphäre macht es unmöglich zu sagen, wann Pioneer 10 und 11 in den interstellaren Raum eintreten werden. Es ist sogar möglich, dass einer von ihnen bereits hat.

Laut dem E-Book der NASA „Jenseits der Erde: Eine Chronik der Erforschung des Weltraums“ vom 5. November 2017 war Pioneer 10 ungefähr 118.824 AUs von der Erde entfernt, weiter als jedes andere Fahrzeug außer Voyager 1. H, obwohl Pioneer 11 und die Voyager Zwillinge gingen alle in Richtung der scheinbaren Reise der Sonne, Pioneer 10 ist auf die nachlaufende Seite gerichtet. Untersuchungen aus dem Jahr 2017 zeigten, dass der Schwanz der Heliosphäre etwa 220 AE von der Sonne entfernt ist. Da Pioneer 10 ungefähr 2,5 AE / Jahr fährt, wird Pioneer bis ungefähr 2057–40 Jahre brauchen, um die sich ändernde Grenze zu erreichen.

Laut demselben E-Book wurde angenommen, dass Pioneer 11 zum 5. November 2017 ungefähr 97,6 AUs von der Erde entfernt war. Im Gegensatz zu seinem Zwilling bewegt sich das Raumschiff ungefähr in die gleiche Richtung wie die Voyager. Voyager 2 kreuzte mit ungefähr 120 AUs in interstellares Medium. Da sich Pioneer 11 mit 2,3 AU / Jahr bewegt, sollte es in etwa acht Jahren, etwa 2027, den interstellaren Raum erreichen - vorausgesetzt, die Grenze ändert sich nicht, was wahrscheinlich der Fall sein wird.

Am 1. Januar 2019 flog New Horizons zuletzt an einem Objekt des Sonnensystems vorbei und wurde viel später als die anderen vier gestartet. Während dieses Vorbeiflugs war New Horizons 43 AE von der Sonne entfernt. Der Hauptermittler der Mission, Alan Stern, teilte Space.com mit, dass das Raumschiff jedes Jahr ungefähr 3,1 AU oder 31 AU in zehn Jahren unterwegs sei. In weiteren zwei Jahrzehnten hat das Raumschiff gute Chancen, den interstellaren Raum zu erreichen. Wenn New Horizons an der gleichen Grenze von Voyager 2 überqueren würde (dies wird nicht der Fall sein, sondern nur als Basis betrachtet), würde die Reise im Jahr 2043 in knapp 24 Jahren stattfinden. Es ist jedoch möglich, dass sich die ISM-Linie nach innen bewegt und dies zulässt früher überqueren.

Obwohl es keine direkte Bestätigung für die Überquerung der Heliopause mit dem Pioneer-Raumschiff gibt, ist es möglich, dass New Horizons noch funktioniert und uns eine detaillierte Untersuchung des interstellaren Raums geben wird. Die darin enthaltenen Partikeldetektoren sind viel leistungsfähiger als die auf der Voyager, sagte Stern. Darüber hinaus verfügt New Horizons über einen Staubdetektor, der Einblicke in das Gebiet jenseits der Heliosphäre bietet.

Es bleibt jedoch abzuwarten, ob sie noch funktionieren oder nicht. Leistung ist nach Stern der begrenzende Faktor. New Horizons läuft vom zerfallenden Plutoniumdioxid ab. Gegenwärtig hat das Raumschiff genug Leistung, um bis Ende der 2030er Jahre zu arbeiten, sagte Stern, und es ist derzeit in gutem Zustand.

Wenn in dem unwahrscheinlichen Fall, dass die sich ständig ändernde Heliosphäre statisch bleibt, Pioneer 11 2027 als nächster die Heliopause überquert, gefolgt von New Horizons 2043. Pioneer 10, das erste der fünf zu startenden Raumschiffe, wird das letzte sein Verlassen Sie die Heliosphäre im Jahr 2057. Dies setzt erneut die äußerst unrealistische Wahrscheinlichkeit voraus, dass die Heliopause für die nächsten vier Jahrzehnte statisch bleibt.

Erfahren Sie mehr auf Asgardia.Space