Raumsonde
Eine Raumsonde ist ein unbemannter Raumflugkörper, der im Gegensatz zu Erdbeobachtungssatelliten und zu Weltraumteleskopen auf eine Reise zu einem oder mehreren Untersuchungsobjekten im Sonnensystem geschickt wird. In ersichtlichem Zusammenhang mit Weltraumforschung kann die Bezeichnung auch zu „Sonde“ abgekürzt werden und so Komposita mit Zielobjektbenennungen bilden, beispielsweise „Mondsonde“ oder „Marssonde“.
Eigenschaften
Insbesondere für Flüge zu Zielen jenseits von Mars und Venus erfordert der Flug von Raumsonden die Fähigkeit, große Geschwindigkeitsänderungen (Delta v) durchzuführen. Kurskorrekturen erfolgen nach der ersten Vermessung der Bahn sowie in verschiedenen Entfernungen vom Ziel. Die Navigation von Raumsonden erfolgt mit Hilfe des Doppler-Effekts und der Signallaufzeiten auf eine Genauigkeit von teilweise unter einem Meter in der Position und unter einem Zentimeter pro Stunde in der Geschwindigkeit.
Aufgrund großer Signallaufzeiten für Steuerbefehle müssen Raumsonden über Systeme verfügen, die sie in gewissem Umfang von Bodenstationen unabhängig machen. Das gilt insbesondere für die Lageregelung und die Ablaufsteuerung von Bahnmanövern und Beobachtungen.
Die Energieversorgung erfolgt bei Raumsonden zum Mond und zu den inneren Planeten meist mit Solarzellen, die über einen Akkumulator gepuffert sind. Raumsonden für den Flug zu äußeren Planeten verwenden für die Stromversorgung oft Radionuklidbatterien, da mit wachsendem Abstand von der Sonne Solarzellenflächen immer ineffizienter werden. Der Fortschritt in der Solarzellentechnik ermöglicht es jedoch sogar eine Raumsonde beim Jupiter mit Energie aus Solarzellen zu versorgen (siehe: Juno).
Je nach Aufgabenstellung unterteilt man Raumsonden in:
- Vorbeiflugsonden – Sonden, die nur einen Vorbeiflug an einem Himmelskörper durchführen, um am Weg und in der Nähe Beobachtungen zu machen und dann noch ein weiteres Ziel haben können.
- Orbiter – Sonden, die eine Umlaufbahn um einen Himmelskörper einnehmen und somit einen Orbitalflug durchführen.
- Lander – Sonden, die auf einem Himmelskörper landen. Bei einer weichen Landung wird die Sonde abgebremst und bleibt funktionsfähig. Bei einer geplanten harten Landung schlägt die Sonde ungebremst auf und wird dabei zerstört. In diesem Fall spricht man von einer Einschlagsonde oder einem Impaktor.
- Probenrückführung (englisch sample return) – Sonden, die Proben eines Himmelskörpers, im Weltraum eingesammelte Partikel oder angefertigte Proben zur Erde zurückführen.
Ausreichend sanft gelandete Sonden oder Teile von ihnen, die auf einem Himmelskörper verbleiben und mit einem Passivelement Retroreflektor ausgestattet sind, werden als Vermessungspunkt und für Messungen von Staubablagerung und der Durchsichtigkeit der Atmosphäre genutzt.
Siehe auch
- Chronologien der gestarteten und geplanten Raumsonden zum Mond, zur Sonne, zum Merkur, zu Venus, zum Mars, ins äußere Sonnensystem und zu Kometen und Asteroiden, jeweils mit Erläuterungen zu den einzelnen Missionen
- Liste der Raumsonden – Entwurf einer Tabelle mit allen Raumsonden
- Liste der besuchten Körper im Sonnensystem mit allen erfolgreich gestarteten und einigen geplanten Raumsonden, jeweils gekennzeichnet mit dem Sondentyp wie zum Beispiel „O“ für Orbiter und „P“ für Probenrückführung
- Zeitleiste der Erkundung des Weltraums mit allen gestarteten und geplanten Raumsonden sowie weiteren bedeutenden Raumfahrtmissionen
Literatur
- John E. Naugle: Unmanned space flight. Holt, Rinehart and Winston, New York 1965
- Claude R. Canizares: Evaluating the biological potential in samples returned from planetary satellites and small solar system bodies – framework for decision making. National Academy Pr., Washington 1998, ISBN 0-309-06136-9
- Jeffrey Kluger: Weiter als Menschen fliegen können: das große Abenteuer der Raumfahrttechnik – voll von Dramatik, Gefahren und Triumphen. Scherz, Bern 2000, ISBN 3-502-15374-4
- Valérie Kayser: Launching space objects – issues of liability and future prospects. Kluwer Acad. Publ., Dordrecht 2001, ISBN 1-402-00061-8
- Mitchell R. Sharpe: Satellites and probes – the development of unmanned space flight. Aldus Books, London 1970, ISBN 0-490-00139-4
- Gregory L. Matloff: Deep-space probes – to the outer solar system and beyond. Springer, Berlin 2005, ISBN 3-540-24772-6
Weblinks
Sonne | Merkur | Venus | Mond | Mars | Äußeres Sonnensystem | Kometen und Asteroiden
(Siehe auch: Liste der besuchten Körper des Sonnensystems | Zeitleiste der Erkundung des Weltraums)
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Artist's concept of Voyager in flight
Original Caption Released with Image: This is an artists concept of Cassini during the Saturn Orbit Insertion (SOI) maneuver, just after the main engine has begun firing. The spacecraft is moving out of the plane of the page and to the right (firing to reduce its spacecraft velocity with respect to Saturn) and has just crossed the ring plane. The SOI maneuver, which is approximately 90 minutes long, will allow Cassini to be captured by Saturn's gravity into a five-month orbit. Cassini's close proximity to the planet after the maneuver offers a unique opportunity to observe Saturn and its rings at extremely high resolution.