Die Sonde Voyager 1 hat nach einem vorübergehenden Ausfall die Kommunikation mit der Erde wiederhergestellt

Nach einer kurzen Funkstille stellte die Raumsonde Voyager 1 mithilfe eines Backup-Systems, das seit 1981 inaktiv war, die Kommunikation mit der Erde wieder her. Sie leitete diesen Vorgang automatisch ein, nachdem ein Fehlerschutzsystem ihren Hauptfunksender abgeschaltet hatte, um Energie zu sparen. Ingenieure arbeiten derzeit daran, die Ursache des Ausfalls zu ermitteln und hoffen, das Hauptkommunikationssystem bald wiederherstellen zu können.

Voyager 1 wurde 1977 gestartet und war das erste von Menschenhand geschaffene Objekt, das sich dem Rand des Sonnensystems näherte und die Heliosphäre – die Einflusszone des Sonnenwinds – durchquerte. Sie erreichte 2012 den interstellaren Raum und ist derzeit 24 Milliarden Kilometer von der Erde entfernt, während ihr Zwilling Voyager 2 diesen im Jahr 2018 erreichte. Trotz ihres fortgeschrittenen Alters und der zurückgelegten Distanz überträgt die Sonde weiterhin Daten zur Erde. Allerdings hatten diese langen Jahre im Weltraum schädliche Auswirkungen auf seine Instrumente. „ Ihr fortgeschrittenes Alter hat zu einer Zunahme der Häufigkeit und Komplexität technischer Probleme und neuen Herausforderungen für das Missionsingenieurteam geführt », erklärt die NASA in einem Blogbeitrag.

Um ihre Leistung bestmöglich zu erhalten und die schwächelnde Stromversorgung auszugleichen, war die NASA beispielsweise seit 2020 gezwungen, sechs ihrer zehn Instrumente abzuschalten. Gegen Ende letzten Jahres stieß die Sonde außerdem auf ein großes technisches Problem mit seinem Bordcomputer verbunden ist und ihn daran hindert, kohärente Daten zu übertragen. Nach mehreren Monaten der Untersuchung konnte das Problem im April dieses Jahres endlich gelöst werden.

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Am 18. Oktober identifizierten NASA-Teams ein neues Kommunikationsproblem. Nachdem die Sonde am 16. Oktober die Anweisung erhalten hatte, eine ihrer Heizungen zu aktivieren, unterbrach sie vorübergehend die Kommunikation und aktivierte ihr automatisches Fehlerschutzsystem, um Energie zu sparen. „ Während Voyager 1 über ausreichend Strom zum Betreiben der Heizung verfügen sollte, aktivierte der Befehl das Fehlerschutzsystem », Erklärt die NASA.

Ein Notfunksender, der seit 1981 nicht mehr verwendet wird

Um Anweisungen an Voyager 1 zu senden, nutzt die NASA das Funkantennenarray des Deep Space Network (DSN). Auf jede gesendete Anweisung muss die Sonde normalerweise mit der Übermittlung technischer Daten reagieren und den Teams auf der Erde bestätigen, dass der Befehl empfangen wurde. Diese Hin- und Rückfahrt dauert etwa zwei Tage, da es fast 23 Stunden dauert, bis die Befehle die Sonde erreichen, und weitere 23 Stunden, bis ihre Antwort die Erde erreicht.

Nach Angaben der NASA scheint die Unterbrechung der Kommunikation durch das Ausfallschutzsystem der Sonde verursacht worden zu sein. Dieses System spart insbesondere Energie, indem es nicht unbedingt benötigte Instrumente deaktiviert, wenn die Stromversorgung überlastet ist. Zu diesem Zweck reduzierte das Anti-Ausfall-System die Übertragungsgeschwindigkeit des Hauptfunksenders (X-Band) der Sonde. „ Dieser Modus erfordert weniger Energie vom Raumschiff, verändert aber auch das X-Band-Signal, auf das das Deep Space Network achten muss », erklären die Forscher. Nach diesem Verfahren konnte das Team später am 18. Oktober ein Signal erkennen und die Kommunikation stabilisierte sich vorübergehend.

Am 19. Oktober wurde die Kommunikation jedoch vollständig unterbrochen, als der X-Band-Sender abgeschaltet wurde. Anschließend wechselte die Sonde – erstmals seit 1981 – auf einen zweiten S-Band-Funksender, da dieser deutlich weniger Energie verbraucht. Laut Ingenieuren könnte dies daran liegen, dass das Fehlerschutzsystem doppelt so häufig genutzt wurde wie erwartet. Und obwohl diese Signale deutlich schwächer sind als die im X-Band, konnten sie dennoch von den DSN-Sensoren erfasst werden.

Doch obwohl die Sonde mit ihrem zweiten Sender endlich wieder die Kommunikation mit der Erde aufgenommen hat, möchte das Team noch nicht das Risiko eingehen, X-Band-Anweisungen zu senden, da dies ein neues Fehlerschutzsystem aktivieren könnte. Am 22. Oktober wurde dann eine S-Band-Anweisung gesendet, um zu bestätigen, dass der Sender ordnungsgemäß funktionierte, und die Sonde sendete ihre Antwort zwei Tage später.

Als nächsten Schritt planen NASA-Ingenieure zu untersuchen, was das Fehlerschutzsystem aktiviert haben könnte, damit die X-Band-Funkkommunikation wiederhergestellt werden kann. Das Team arbeitet nun daran, Informationen zu sammeln, die ihnen helfen, den Vorfall zu verstehen und Voyager 1 wieder in den Normalbetrieb zu versetzen », Zeigt die Agentur an. Es wird wahrscheinlich mehrere Tage oder sogar Wochen dauern, bis die Techniker die Ursache des Problems identifizieren können.