Was wird das Voyager-Raumschiff als nächstes treffen? Hubble hilft bei der Bereitstellung einer Roadmap

Die Zwillings-Raumsonde Voyager bahnt sich nun ihren Weg durch das interstellare Medium. Auch wenn sie dorthin gehen, wo noch keiner zuvor gegangen ist, ist der Weg, der vor ihnen liegt, nicht völlig unbekannt.

Astronomen verwenden das Hubble-Weltraumteleskop, um die „Straße“ dieser bahnbrechenden Raumsonde zu beobachten, um festzustellen, welche verschiedenen Materialien auf den Wegen der Voyagers durch den Weltraum liegen könnten.

Durch die Kombination von Hubble-Daten mit den Informationen, die die Voyager sammeln und zur Erde zurücksenden können, sagten Astronomen, dass eine vorläufige Analyse 'eine reiche, komplexe interstellare Ökologie mit mehreren Wasserstoffwolken enthält, die mit anderen Elementen verbunden sind'.

„Dies ist eine großartige Gelegenheit, Daten aus In-situ-Messungen der Weltraumumgebung durch die Raumsonde Voyager und Teleskopmessungen durch Hubble zu vergleichen“, sagte Seth Redfield von der Wesleyan University, der die Studie leitete. „Die Voyagers erproben winzige Regionen, während sie mit ungefähr 38.000 Meilen pro Stunde durch den Weltraum pflügen. Aber wir haben keine Ahnung, ob diese kleinen Gebiete typisch oder selten sind. Die Hubble-Beobachtungen geben uns einen breiteren Blick, weil das Teleskop einen längeren und breiteren Weg sucht. Hubble gibt dem, was jede Voyager durchmacht, einen Kontext.“

Die kombinierten Daten liefern auch neue Erkenntnisse darüber, wie sich unsere Sonne durch den interstellaren Raum bewegt, und Astronomen hoffen, dass diese kombinierten Beobachtungen ihnen helfen werden, die physikalischen Eigenschaften des lokalen interstellaren Mediums zu charakterisieren.

„Im Idealfall würde die Synthese dieser Erkenntnisse mit In-situ-Messungen von Voyager einen beispiellosen Überblick über die lokale interstellare Umgebung liefern“, sagte Julia Zachary, Mitglied des Hubble-Teams von der Wesleyan University.

Der erste Blick auf die Zusammensetzung der Wolken zeigt sehr kleine Variationen in der Häufigkeit der in den Strukturen enthaltenen chemischen Elemente.

„Diese Variationen könnten bedeuten, dass sich die Wolken auf unterschiedliche Weise oder aus verschiedenen Gebieten gebildet haben und dann zusammenkamen“, sagte Redfield.

In dieser Abbildung schaut das Hubble-Weltraumteleskop der NASA entlang der Wege der NASA-Raumsonden Voyager 1 und 2 auf ihrer Reise durch das Sonnensystem und in den interstellaren Raum. Hubble starrt auf zwei Sichtlinien (die kegelförmigen Zwillingsmerkmale) entlang der Bahn jedes Raumfahrzeugs. Das Ziel des Teleskops ist es, Astronomen bei der Kartierung der interstellaren Struktur entlang der sternengebundenen Route jedes Raumfahrzeugs zu unterstützen. Jede Sichtlinie erstreckt sich über mehrere Lichtjahre zu nahegelegenen Sternen. Bildnachweis: NASA, ESA und Z. Levy (STScI).

Astronomen sehen auch, dass die Region, die wir und unser Sonnensystem gerade durchqueren, „klumpigeres“ Material enthält, das die Heliosphäre beeinflussen könnte, die große Blase, die durch den starken Sonnenwind unserer Sonne erzeugt wird. An seiner Grenze, der Heliopause, drückt der Sonnenwind nach außen gegen das interstellare Medium. Hubble und Voyager 1 machten Messungen der interstellaren Umgebung jenseits dieser Grenze, wo der Wind von anderen Sternen als unserer Sonne kommt.

„Ich bin wirklich fasziniert von der Interaktion zwischen Sternen und der interstellaren Umgebung“, sagte Redfield. „Diese Art von Wechselwirkungen finden um die meisten Sterne herum statt, und es ist ein dynamischer Prozess.“

Sowohl Voyagers 1 als auch 2 starteten 1977 und erforschten Jupiter und Saturn. Voyager 2 fuhr fort, Uranus und Neptun zu besuchen.

Voyager 1 ist jetzt 20 Milliarden Kilometer von der Erde entfernt und trat 2012 in den interstellaren Raum ein, die Region zwischen den Sternen, die mit Gas, Staub und Material aus sterbenden Sternen gefüllt ist. Es ist die weiteste Strecke, die ein von Menschenhand geschaffenes Raumschiff je zurückgelegt hat. Das nächste große „Wahrzeichen“ für Voyager 2 ist in etwa 40.000 Jahren, wenn es 1,6 Lichtjahre vom Stern Gliese 445 im Sternbild Camelopardalis entfernt sein wird.

Voyager 2 ist 10,5 Milliarden Meilen (16,9 Milliarden km) von der Erde entfernt und wird in etwa 40.000 Jahren 1,7 Lichtjahre vom Stern Ross 248 entfernt passieren.

Natürlich wird bis dahin keines der beiden Raumschiffe einsatzbereit sein.

Wissenschaftler hoffen jedoch, dass die Voyagers mindestens in den nächsten 10 Jahren Messungen von interstellarem Material, Magnetfeldern und kosmischer Strahlung entlang ihrer Flugbahnen durchführen werden. Die ergänzenden Hubble-Beobachtungen werden dazu beitragen, die interstellare Struktur entlang der Routen zu kartieren. Jede Sichtlinie erstreckt sich über mehrere Lichtjahre zu nahegelegenen Sternen. Hubbles Space Telescope Imaging Spectrograph maß das Licht dieser Sterne und maß, wie interstellares Material einen Teil des Sternenlichts absorbierte und verräterische spektrale Fingerabdrücke hinterließ.

Wenn die Voyagers keinen Strom mehr haben und nicht mehr mit der Erde kommunizieren können, hoffen Astronomen immer noch, Beobachtungen von Hubble und nachfolgenden Weltraumteleskopen nutzen zu können, um die Umgebung zu charakterisieren, in der unsere robotischen Abgesandten in den Kosmos reisen werden.

Quelle: HubbleSite