Warum haben die Pioneer-Sonden die Kommunikation mit der Erde nicht so lange aufrechterhalten wie die Voyager? [Duplikat]

Die Pioniermissionen. 26. März 2007

RAUMFAHRZEUG PIONEER 10 SENDET LETZTES SIGNAL - Nach mehr als 30 Jahren scheint das ehrwürdige Raumschiff Pioneer 10 sein letztes Signal zur Erde gesendet zu haben. Das letzte, sehr schwache Signal von Pioneer wurde am 23. Januar 2003 empfangen.

Ein bisschen über Pioneer 11:

Die Bewegung der Erde hat es aus dem Blickfeld der Antenne des Raumfahrzeugs getragen. Das Raumfahrzeug kann nicht manövriert werden, um zurück auf die Erde zu zeigen.

Warum hat Pioneer 10 (sowie seine Zwillingssonde Pioneer 11) die Kommunikation mit der Erde nicht aufrechterhalten, wie es die Voyager tun? Da Pioneers und Voyagers alle in den 70er Jahren vom Stapel liefen, hatten sie vermutlich alle ähnliche Technologien. Liegt es an einem technischen Fehler oder einem anderen Grund?

  • Pioneer 10 wird weiterhin lautlos als Geisterschiff durch den tiefen Weltraum in den interstellaren Raum gleiten und allgemein auf den roten Stern Aldebaran zusteuern, der das Auge des Stiers (The Bull) bildet. Aldebaran ist etwa 68 Lichtjahre entfernt und Pioneer wird über 2 Millionen Jahre brauchen, um es zu erreichen.
  • Das Raumschiff steuert auf das Sternbild Aquila (der Adler) nordwestlich des Sternbildes Schütze zu. Pioneer 11 wird in etwa 4 Millionen Jahren an einem der Sterne im Sternbild vorbeiziehen.

Die NASA hat bereits die Verbindung zu den Pionieren verloren, also sind sie immer noch ohne Zustimmung der NASA auf dem Weg in den Weltraum? Wie können Wissenschaftler das feststellen? Gibt es einen wissenschaftlichen Zweck für die Pioniere, um ihr jeweiliges sogenanntes "Ziel" zu erreichen? Denn wenn sie es tun, kann ich den Zweck nicht verstehen, Millionen von Jahren warten zu müssen; Die Menschheit würde wahrscheinlich nicht mehr existieren. Oder wandern sie einfach ohne bestimmten Zweck durch den Weltraum und fungieren zusammen mit der Pionierplakette als "Zeitkapsel" für die Existenz der Menschheit auf der Erde ?

Pioneer 10 war für 21 Monate Betrieb geplant. Es hat 31 Jahre funktioniert, also 16 mal länger. Über eine so zuverlässige Raumsonde sollten wir uns sehr freuen.
Voyager 1 und 2 wurden für 5 Betriebsjahre ausgelegt: Sie arbeiten nun 41 Jahre, etwa 8 mal länger. Pioneer 10 hat also 16 Mal länger als geplant gearbeitet, viel länger als die Voyager. Wenn die Voyager bis 2025 arbeiten, wird es nur etwa 10 Mal länger dauern als geplant.
@Uwe Schockierende Fakten! Ich kann nicht glauben, dass die Pioneer- und Voyager-Sonden viel länger als erwartet in Betrieb bleiben würden. Da diese Sonden in den 70er Jahren gestartet wurden, dauerte es über zwei Jahrzehnte, bis ich geboren wurde!

Antworten (1)

Warum die Pioniere nicht so lange durchgehalten haben:

  • Die Pioniere waren eine Low-Budget-Mission, nur um zu testen, ob ein Flug zu den äußeren Planeten machbar war
  • Sie verwendeten einen kleineren Funksender ( 8 W gegenüber 23 W ) und eine Antenne (2,7 gegenüber 3,6 m Durchmesser), sodass ihre Signale schwächer sind
  • Die Pioniere verwendeten einen kleineren thermoelektrischen Radioisotopengenerator früherer Bauart als Energiequelle ( 155 W beim Start gegenüber 470 W ). Bis 2003 (Datum des letzten Kontakts) war das RTG bis zu einem Punkt abgeklungen, an dem seine Ausgangsleistung kaum noch ausreichte, um den Sender mit Strom zu versorgen. Die Voyager haben ein größeres RTG mit mehr Spielraum, bevor dieser Punkt erreicht ist.

Obwohl die NASA bereits die Verbindung zu den Pionieren verloren hat, sind sie immer noch ohne Zustimmung der NASA auf dem Weg in den Weltraum

Ja. Diese Weltraumsonden folgen einer sehr vorhersehbaren Flugbahn: Sie bewegen sich in einer geraden Linie. Es gibt keine Planeten in der Nähe, die diese Flugbahn ändern könnten.

Es ist möglich, dass einer der Pioniere mit einem kleinen Kuipergürtel-Objekt kollidiert ist, das wir noch nicht entdeckt haben, aber diese Region des Weltraums ist wirklich leer, sodass die Wahrscheinlichkeit einer Kollision gering ist.

Gibt es einen wissenschaftlichen Forschungszweck für die Pioniere, um ihr jeweiliges sogenanntes "Ziel" zu erreichen?

Nein. Ihre Instrumente funktionieren nicht mehr, die Pioniere sind jetzt nur noch leblose Objekte. Der einzige Zweck, den sie noch haben, ist das Tragen einer Plakette, die unseren Standort beschreibt.

Und der einzige Grund, warum sie 2007 ein letztes Mal versuchten, mit Pioneer 10 zu sprechen, war, dass sie seine Position für die Untersuchung der Pioneer-Anomalie festigen wollten.
Und es gibt tatsächlich 4 RTGs (auf 2 Auslegern montiert), die die vordere Seite stärker erhitzen, was die anomale Beschleunigung in Richtung Sonne erklärt.
Die Pioniere waren für 21 Monate Betrieb ausgelegt, die Voyager hingegen für 5 Jahre, also 2,8-mal länger.
Die offizielle Vorgabe betrug 5 Jahre. Die Ingenieure haben alles getan, um eine möglichst lange Lebensdauer zu gewährleisten.
Ich bin überrascht, dass ein kleiner Unterschied von 2,7 vs. 3,6 m Durchmesser zu so großen Konsequenzen führen würde.
Es ist ein großer Unterschied in der Fläche (ohne Berechnung würde ich vermuten, dass die Voyager-Schüssel die doppelte Fläche der Pioneer-Schüssel hat, was 3 dB zusätzliche Verstärkung bedeutet).
Vergleichen Sie nicht die Durchmesser von 2,7 mit 3,6 m, das ist ein Verhältnis von 1,33, sondern die Flächen, das ist das 1,77-fache. Etwas weniger als die doppelte Fläche.