Voyager / Pioneer 10 + 11

Eine Weile wird die Weiterentwicklung der Empfängerchips wohl noch "hinterher" kommen, aber irgendwann wird doch da auch eine Grenze sein, glaub ich...

Oh je. Das wäre ja traurig, wenn die Verbindung zu den Voyagers nicht wegen Treibstoff- oder Energiemangel oder Elektronikdefekt abreißt, sondern weil die Sendeleistung zu klein wird, um sie noch empfangen zu können. 

Terminus

Zitat von: McFire am 15. März 2014, 19:27:30

Eine Weile wird die Weiterentwicklung der Empfängerchips wohl noch "hinterher" kommen, aber irgendwann wird doch da auch eine Grenze sein, glaub ich...

Oh je. Das wäre ja traurig, wenn die Verbindung zu den Voyagers nicht wegen Treibstoff- oder Energiemangel oder Elektronikdefekt abreißt, sondern weil die Sendeleistung zu klein wird, um sie noch empfangen zu können. 

Terminus

Das halte ich für eher unwahrscheinlich. Die Geschwindigkeit läßt nach. Eine nennenswert größere Entfernung, in % der jetzigen Entfernung wird sehr lange dauern. Länger als die Sonden noch halten werden, selbst wenn es mehr als 10 Jahre sind.

Wahrscheinlicher ist, daß die Mittel gestrichen werden. 

Kann die Anziehungskraft "da draußen" wirklich noch bremsen? Oder sind das andere Effekte? Wäre freilich günstig, denn größere Schüsseln wirds wohl nicht geben, nur die Elektronik hat evtl. noch Reserven.

Kann die Anziehungskraft "da draußen" wirklich noch bremsen? Oder sind das andere Effekte? Wäre freilich günstig, denn größere Schüsseln wirds wohl nicht geben, nur die Elektronik hat evtl. noch Reserven.

Vielleicht hätte ich schreiben sollen, sie sind schon gebremst. Viel langsamer werden sie nicht mehr, da hast du völlig recht. Jedenfalls wird die Entfernung in % der Gesamtstrecke in den nächsten 10 Jahren nicht so viel weiter. Ob überhaupt noch Reserven da sind für größere Entfernung, weiß ich auch nicht.

Naja, eigentlich bremsen sie durch den Sonneneinfluss immer noch etwas... aber man muss man sich doch über die Größenordnung klar werden. Die Geschwindigkeitsabnahme erfolgt mit einem Wert von weniger als 20 m/s pro Jahr, Voyager 1 rast jedoch mit 17 km/s durchs All. Also von richtiger Abbremsung kann hier nicht wirklich gesprochen werden, sonst wäre die Sonde auch kaum das aktuell schnellste von Menschen erschaffene Objekt.
Entscheidend wird weniger die Empfangselektronik als vielmehr die Energieversorgung der Voyagers sein. Der Plan der NASA sieht ja eine Abschaltung der wissenschaftlichen Systeme für 2020 aus Energiegründen vor.

Ja so dachte ich auch. Aus den schnuckligen Empfänger Chips läßt sich bestimmt noch was rauskitzeln. 

Hallo,
Ich hab mal eine Frage an die Bahnmechaniker:
Werden die beiden Voyagers jemals wieder wie Kometen aus der Oortschen Wolke in das innere Sonnensystem zurückkehren (in ein paar Tausend oder Mio. Jahren) oder haben sie die Fluchtgeschwindigkeit aus dem Sonnensystem erreicht und verschwinden in den interstellaren Raum?

Grüße
Felix

Nein, die werden nicht wieder zurückkehren, sondern im interstellaren Raum verschwinden.
In ca. 40.000 Jahren wird Voyager 1 den Stern AC+79 3888 im Sternbild Giraffe in einem Abstand von ca. 1,6 Lichtjahren vorbeiziehen.
Ebenso 40.000 Jahre werden vergehen, bis Voyager 2 am Stern Ross 248 im Abstand von 1,7 Lichtjahren vorbeizieht. In 296.000 Jahren wird die Sonde im Abstand von 4,3 Lichtjahren den Stern Sirius passieren.

Man kann natürlich nicht sagen, wie die Flugbahnen in all den Jahren da draußen beeinflusst werden.
Wenn die Sonden nicht von einem Objekt garvitativ eingefangen werden, bzw. mit etwas kollidieren oder gar eine außerirdische Zivilisation sie findet, dann werden sie bis ans Ende aller Zeiten da draußen unterwegs sein – eine Vorstellung die eine Gänsehaut macht.

Voyager – Reisender, was für eine Reise…

Gruß,
KSC

Hallo KSC,

vielen Dank für die schnelle Antwort 
Wer weiß, wie weit in 40.000 Jahren die Empfängertechnik fortgeschritten ist ...
Bis dahin ist den beiden allerdings die Energie ausgegangen.

Gruß
EJGW

Aktuelle Entfernungen von der Erde:

Voyager 1:     127 AU, Lichtstunden: 17h 36m 25s
Pioneer 10:    111 AU, Lichtstunden: 15h 19m 50s
Voyager 2:     105 AU, Lichtstunden: 14h 39m 16s
Pioneer 11:      89 AU, Lichtstunden: 12h 18m 18s
New Horizons:  29 AU, Lichtstunden: 04h 02m 29s

Voyager 1 ist also schon viermal weiter von der Erde entfernt als New Horizons. Faszinierend ....

Grüße, Udo

In ca. 40.000 Jahren wird Voyager 1 den Stern AC+79 3888 im Sternbild Giraffe in einem Abstand von ca. 1,6 Lichtjahren vorbeiziehen.

....auch bekannt als Gliese 445. Der Stern ist aktuell immerhin 16,5 Lichtjahre von der Erde entfernt.

Voyager 1 ist also schon viermal weiter von der Erde entfernt als New Horizons. Faszinierend ....

Voyager 1 wird übrigens von New Horizons auch nicht mehr eingeholt. Dafür ist letztere schlicht zu langsam...

In ca. 40.000 Jahren wird Voyager 1 den Stern AC+79 3888 im Sternbild Giraffe in einem Abstand von ca. 1,6 Lichtjahren vorbeiziehen. ....auch bekannt als Gliese 445. Der Stern ist aktuell immerhin 16,5 Lichtjahre von der Erde entfernt.

 Aber erst mal muss die Voyager 1 Raumsonde die Oortsche Wolke durchqueren. Ist es möglich , dass die Voyager 1 Raumsonde einen Asteroiden von der Oortschen Wolke zusammenstoßen kann? Dann erreicht die Sonde niemals Gliese 45! Und wird die Raumsonde Voyager 1 immer langsamer? (siehe. Pioneer-Anomalie)  Denn der Treibstoff wird in ein paar Jahren zu neige gehen. Dann wird die Raumsonde niemals in 40000 Jahren Gliese erreichen

Ergänzung zum #572 von Udolein:
Alle 5 Sonden werden nach dem letzten Gravity-Assist permanent langsamer. Wenn man unbedingt alle Treibstoffreserven auf ein Mal "verpulvern" wollte, dann könnte man die Geschwindigkeit noch um ca. 0,5 km/s erhöhen. Die Treibstoffreserven werden aber nur noch zur Stabilisierung der Lage benutzt, um etwas besser zu messen und um nach der Messung Richtung Erde zu senden. Dies gilt für die Pioneers allerdings nicht, da man ja keinen Kontakt mehr zu ihnen hat.
Die Geschwindigkeit der Sonden:
Voyager 1: 16,944 km/s ~ 3,6 AU/a
Pioneer 10: 12,04 km/s ~ 2,54 AU/a
Voyager 2: 15,431 km/s ~ 3,257 AU/a
Pioneer 11: 11,4 km/s ~ 2,40 AU/a
New Horizons:
heute laut aktuellen Stand der HP: 14,76 km/s ~3,11 AU/a

Zur vorletzten Frage von Duc-LO:
bisher sind erst 5 Transneptune in einer Distanz > 70 AU entdeckt worden:
(136199) Eris
(225088) 2007OR10
2013FY27
"Biden"2012VP113 und natürlich die bekannte
(90377) Sedna
(kann man alle googeln)
Es sind auch schon viele andere jetzt nähere Transneptune entdeckt worden, deren Aphel weit, sehr weit über 70 AU ist.
Aber eine Wahrscheinlichkeit anzugeben, wie wahrscheinlich eine Kollision mit etwas ist, das man noch nicht entdeckt hat, ist arg spekulativ. Der Raum ist sehr leer, aber es genügen ja auch Steine um die Sonden bei diesen Geschwindigkeiten zu zerstören.

Aber hier in dieser Grafik sieht man doch, dass die Steine keinen Abstand von 70 AU haben. Die sind doch relativ nah:

Hallo Duc-Lo,
bitte nicht den Kuiper-Gürtel und die Oortsche-Wolke, auf die Du dich oben bezogen hast, verwechseln.
Der Kuiper-Gürtel hat einen Radius von rund 50 AU und ist etwa 5 AU dick. Dies macht ein Volumen von rund 40000 AU³ und bei rund 70.000 Objekten >100km (bekannt sind > 1200 Objekte) sind dies ca 2 Objekte pro AU³

Die Oortsche Wolke ist eine Kugel mit einem Radius von ~ 100.000 AU. Dies macht ein Volumen von - bitte setzen und staunen - 42 Billiarden AU³ (engl. 42 Quadrillions) und man schätzt, dass dort 1 Billion Objekte sind. Dies macht 1 Objekt pro 42.000 AU³ oder in einem Würfel von 34 AU Kantenlänge.
Allerdings wird im wiki-Artikel zur Oortschen Wolke im Gegensatz zum Artikel über den Kuiper-Gürtel nicht gesagt, ob dort auch Objekte > 100km gemeint sind.
Die Dichte ist auf alle Fälle um einige Zehner-Potenzen in Gürtel und in der Wolke geringer als im Asteroidengürtel, durch den bisher alle Sonden funktionstüchtig durchkamen.

Sobald es dreidimensional wird, ist bei dieser Problematik eine Kubik-Astronomische-Einheit (~3,35 Billionen km³) ein Sandkorn im Sonnensystem.

Hallo Duc-Lo,
bitte nicht den Kuiper-Gürtel und die Oortsche-Wolke, auf die Du dich oben bezogen hast, verwechseln.
Der Kuiper-Gürtel hat einen Radius von rund 50 AU und ist etwa 5 AU dick. Dies macht ein Volumen von rund 40000 AU³ und bei rund 70.000 Objekten >100km (bekannt sind > 1200 Objekte) sind dies ca 2 Objekte pro AU³

Die Oortsche Wolke ist eine Kugel mit einem Radius von ~ 100.000 AU. Dies macht ein Volumen von - bitte setzen und staunen - 42 Billiarden AU³ (engl. 42 Quadrillions) und man schätzt, dass dort 1 Billion Objekte sind. Dies macht 1 Objekt pro 42.000 AU³ oder in einem Würfel von 34 AU Kantenlänge.
Allerdings wird im wiki-Artikel zur Oortschen Wolke im Gegensatz zum Artikel über den Kuiper-Gürtel nicht gesagt, ob dort auch Objekte > 100km gemeint sind.
Die Dichte ist auf alle Fälle um einige Zehner-Potenzen in Gürtel und in der Wolke geringer als im Asteroidengürtel, durch den bisher alle Sonden funktionstüchtig durchkamen.

Sobald es dreidimensional wird, ist bei dieser Problematik eine Kubik-Astronomische-Einheit (~3,35 Billionen km³) ein Sandkorn im Sonnensystem.

DIe Dichte ist also geringer als bei der Asteroidengürtel. So riesig ist also die Oortsche Wolke, dass habe ich niemals gedacht.  Danke, dass du es mir eklärt hast.

Dann darfst Du dich gleich noch mal hinsetzen und staunen.
Im Asteroiden-Hauptgürtel zwischen Mars und Jupiter sind laut wiki rund 600.000 Objekte registriert. Das Größte ist der Zwergplanet Ceres, der nächstes Jahr von der Sonde Dawn besucht wird. Ceres vereint ca 30% der Masse des Gürtel und die Gesamtmasse des Gürtels beträgt,

tja, rate mal:


5% des

Erdmondes oder rund 1/1600 der Erdmasse.

Wenn also in Sci-Fi-Filmen hektische Steuermanöver bei Flügen durch Asteroiden-Gürtel gezeigt werden, dann ist das künstliche Erzeugung von Spannung.
Da ist wesentlich mehr Aktion für die Besatzung der ISS angesagt, die erst vor ein paar Tagen angehoben werden musste, weil ein Trümmerstück sich auf ein paar Hundert Meter genähert hatte.

Tja, das Weltall ist ziemlich leer.
Überleg mal in aller Ruhe, wie viel Platz man bräuchte, um die Hunderte Milliarden Sterne von Hunderte Milliarden Galaxien so eng wie möglich zu stapeln.

Dann darfst Du dich gleich noch mal hinsetzen und staunen.
Im Asteroiden-Hauptgürtel zwischen Mars und Jupiter sind laut wiki rund 600.000 Objekte registriert. Das Größte ist der Zwergplanet Ceres, der nächstes Jahr von der Sonde Dawn besucht wird. Ceres vereint ca 30% der Masse des Gürtel und die Gesamtmasse des Gürtels beträgt,

tja, rate mal:


5% des

Erdmondes oder rund 1/1600 der Erdmasse.

Wenn also in Sci-Fi-Filmen hektische Steuermanöver bei Flügen durch Asteroiden-Gürtel gezeigt werden, dann ist das künstliche Erzeugung von Spannung.
Da ist wesentlich mehr Aktion für die Besatzung der ISS angesagt, die erst vor ein paar Tagen angehoben werden musste, weil ein Trümmerstück sich auf ein paar Hundert Meter genähert hatte.

Tja, das Weltall ist ziemlich leer.
Überleg mal in aller Ruhe, wie viel Platz man bräuchte, um die Hunderte Milliarden Sterne von Hunderte Milliarden Galaxien so eng wie möglich zu stapeln.

WoW nur 5 % der Erdmondmasse, Ceres der 30% der Masse des Asteroidengürtel hat. 
Du hast recht, diese Science Fiction Filme sind echt falsch, die machen nur um Spannung zu erzeugen.

Du hast gesagt: Überleg mal in aller Ruhe, wie viel Platz man bräuchte, um die Hunderte Milliarden Sterne von Hunderte Milliarden Galaxien so eng wie möglich zu stapeln.

Wie viel Platz bräuchte man?

So einfach mache ich es Dir nicht.

Berechne erst mal das Volumen der Sonne in Kubik-Lichtsekunden um
(Google Kugelvolumen berechnen)
Dann berechne mal wie viele Kubik-Lichtsekunden ein Kubik-Lichtjahr hat.
Und dann sind da 100 Milliarden mal 100 Milliarden Sterne. Du brauchst eigentlich nur drauf zu achten, dass die Nullen stimmen und Du darfst annehmen, dass die Sonne ein Durchschnittsstern ist (die meisten sind zwar kleiner, aber das ist ja nur eine Übung für das Vorstellungsvermögen).

So einfach mache ich es Dir nicht.

Berechne erst mal das Volumen der Sonne in Kubik-Lichtsekunden um
(Google Kugelvolumen berechnen)
Dann berechne mal wie viele Kubik-Lichtsekunden ein Kubik-Lichtjahr hat.
Und dann sind da 100 Milliarden mal 100 Milliarden Sterne. Du brauchst eigentlich nur drauf zu achten, dass die Nullen stimmen und Du darfst annehmen, dass die Sonne ein Durchschnittsstern ist (die meisten sind zwar kleiner, aber das ist ja nur eine Übung für das Vorstellungsvermögen).

Ich habe versucht zu rechnen, leider kommt bei mir immer die falsche Zahl raus. 

Zitat von: SFF-TWRiker am 22. April 2014, 22:03:25

So einfach mache ich es Dir nicht.

Berechne erst mal das Volumen der Sonne in Kubik-Lichtsekunden um
(Google Kugelvolumen berechnen)
Dann berechne mal wie viele Kubik-Lichtsekunden ein Kubik-Lichtjahr hat.
Und dann sind da 100 Milliarden mal 100 Milliarden Sterne. Du brauchst eigentlich nur drauf zu achten, dass die Nullen stimmen und Du darfst annehmen, dass die Sonne ein Durchschnittsstern ist (die meisten sind zwar kleiner, aber das ist ja nur eine Übung für das Vorstellungsvermögen).

Ich habe versucht zu rechnen, leider kommt bei mir immer die falsche Zahl raus. 

Aus der Antwort schließe ich, dass es die richtige Zahl ist.

Erst mal der Anfang:
Sonnenradius: 695.500 km
Lichtsekunde: 299.792,458 km ->
Sonnenradius: 2,32 Lichtsekunden (Lsec)
Sonnenvolumen: 52,306 Lsec³

Jahreslänge: 60*60*24*365,25 = 31.557.600sec
Soweit hast Du es sicher!

Die Sekunden des Jahres hoch 3 ergibt eine 23stellige Zahl (Millionen³)

Sterne mal Galaxien ergibt auch eine 23 stellige Zahl (Milliarden²)

Damit es praktischer wird kannst Du Millionen*Millionen*Millionen gegen Milliarden*Millarden, also 18 Stellen wegkürzen.

Dann die Zahl der Sterne * Sonnenvolumen : die Kubiklichtsekunden.
Das müssten 6 Stellen vor dem Komma : 5 Stellen vor dem Komma sein.

Hollla die Waldfee. 

Hallo,

das kann man doch auch einfacher haben:
100 Milliarden Sterne in 100 Milliarden Galaxien, macht 10²² Sterne. Deren Volumen ist etwa
10²² Sterne x Sonnenradius³ x pi = 10²² Sterne x 10²¹ km³ =  10⁴³ km³.
 
Nun kann man noch dafür korrigieren, dass man Kugeln in einem Volumen nicht unendlich dicht packen kann, sondern maximal 74% des Volumen ausfuellt, aber das macht dann auch nur einen Faktor 1.35 Unterschied.

Ein Lichtjahr hat etwa 9.5x10¹² km, also hat ein Quader mit Kantenlaenge 1 Lichtjahr das Volumen 9x10³⁸ km³. Wir benoetigen also einen Quader mit einem Volumen von 1.7x10⁴ Lj³ also mit einer Kantenlaenge von 26 Lichtjahren, um alle Sterne im Universum einzupacken.
Interessanter Weise ist der Schwarzschildradius eines Schwarzes Loches, in das man die gesamte Masse des Universum stecken würde, sehr viel groesser, denn der Schwarzschildradius ist proportional zur Masse (das heisst, die Dichte innerhalb des Schwarzschildradius ist umso niedriger, je mehr Masse darin enthalten ist). Aber nun bin ich hier voellig OT.

Gruss,
Volker

Der Raum ist sehr leer, aber es genügen ja auch Steine um die Sonden bei diesen Geschwindigkeiten zu zerstören.

Nicht unbedingt. Natürlich steigt mit der Relativgeschwindigkeit das Zerstörungspotenzial, aber nicht unbegrenzt. Auch wenn es paradox erscheint: Die Auswirkungen eines Zusammenpralls zwischen zwei deutlich unterschiedlich großen Körpern erreichen mit steigender Geschwindigkeit ein Maximum, aber sinken dann wieder - zumindest gilt das für den größeren Körper .

Terminus

Hallo miteinander,

Das Jet Propulsion Laboratory (JPL) hat einige der wöchtlichen Berichte
über Voyager 1 und Voyager 2 veröffentlicht. Hier die letzte Daten vom 28.03.2014:
Ich habe in Klammern die Werte vom 06.09.2013 zum Vergleich gesetzt

Voyager 1 Resttreibstoff  19,09 Kg (20,15Kg)
                elektrische Leistung  257,8W (260,1W) Marge 30.1W (26W)
                Signallaufzeit (hh:mm:ss) 35:12:02 (34:43:02)

Voyager 2 Resttreibstoff  25.76Kg (26.13Kg)
                elektrische Leistung 259.0W (261.3W) Marge 28W (16W)
                Signallaufzeit (hh:mm:ss) 28:59:40 (28:19:40)

Beide Sonden arbeiteten wärend dieser Periode einwandfrei.