Ulysses (Sonde)

Grafik von Ulysses auf ihrer IUS PAM-S Oberstufenkombination nach dem Aussetzen aus dem Space Shuttle

Ulysses bei der Montage

Ulysses [juˈlɪsəs] ist eine am 6. Oktober 1990 gestartete, mittlerweile aufgegebene Raumsonde der Europäischen Weltraumorganisation ESA und der US-amerikanischen Luft- und Raumfahrtbehörde NASA zur Erforschung der Sonne. Hauptauftragnehmer der Sonde war der deutsche Luft- und Raumfahrtkonzern DASA. Die Sonde war bis zum 29. Juni 2009 in Betrieb.

Geschichte

Ursprünglich war jeweils eine US-amerikanische und eine europäische Sonde unter dem Arbeitstitel International Solar Polar Mission (ISPM) für die gleichzeitige Untersuchung des Nord- und Südpols der Sonne geplant gewesen. Aufgrund von Budgetkürzungen wurde die NASA-Sonde jedoch 1981 gestrichen. Deshalb stellten die Europäer der NASA die Hälfte der Nutzlast auf der Ulysses zur Verfügung - im Gegenzug sorgte jene für den Start auf einem Space Shuttle, die Radionuklidbatterie und die Missionsüberwachung durch das JPL mit dem Deep Space Network. Daher ist Ulysses auch primär als europäische Mission zu betrachten - die Amerikaner wurden erst nachträglich „an Bord geholt“.

Der Start war für Mai 1986 mit der Mission STS-61-F auf einer Centaur-Oberstufe vorgesehen, doch aufgrund des Absturzes der Raumfähre Challenger am 28. Januar 1986 rutschte der Start schließlich auf den 6. Oktober 1990 und wurde dann mit der Mission STS-41 auf einer IUS/PAM-S-Oberstufenkombination durchgeführt.

Ulysses wurde mit 15,4 km/s in ihrer Fluchtbahn zum Jupiter ausgesetzt. Diese hohe Fluchtgeschwindigkeit war nötig, weil Ulysses die Jupiterbahn in einem relativ großen Winkel schneiden musste, damit sie mit einem Fly-By-Manöver von Jupiter in eine polare Sonnenumlaufbahn umgelenkt werden konnte^[1]. Damit verließ sie die Erde mit der zweithöchsten je von einer Raumsonde erreichten Geschwindigkeit. (Den aktuellen Rekord hält die Raumsonde New Horizons mit 16,21 km/s).

Die Lebensdauer der Sonde wurde ursprünglich für eine Mission von fünf Jahren ausgelegt, die sie jedoch bei weitem überschritt.

Am 29. Juni 2009 wurde die Ulysses-Mission mangels ausreichender Bordenergie offiziell beendet und die nur noch sehr eingeschränkt möglichen Datentransfers eingestellt.^[2] Die Sonde umläuft weiterhin die Sonne.

Namensherkunft

Ulysses mit Beschriftung der Ausleger

Die Wissenschaftlichen Instrumente in einem Schnittbild von Ulysses

Ulysses ist nach dem englischen Wort für den griechischen Sagenheld Odysseus benannt. Identisch ist der Name auch mit dem Roman Ulysses des irischen Schriftstellers James Joyce.

Verlauf

Zeitpunkt	Ereignis
6. Oktober 1990	Der Start an Bord des Space Shuttles Discovery (Mission STS-41) erfolgte.
8. Februar 1992	Der Vorbeiflug am Jupiter erfolgte in einer Entfernung von 450.000 Kilometern. Dabei wurde die Sonde aus der Ekliptikebene geschleudert und trat in eine polare Sonnenumlaufbahn ein.
1992 bis 1998	Die Sonde hatte ihren ersten Umlauf um die Sonne. Den Südpol der Sonne erkundete Ulysses 1994, den Nordpol 1995. Die höchste Sonnenannäherung (Perihel) betrug 1,35 AE (rund 200 Millionen Kilometer).
1998 bis 2003	Nach Passage der Jupiterbahn (ohne Planetenannäherung) begann der zweite Umlauf um die Sonne mit der größten Annäherung an den Sonnensüdpol in den Jahren 2000-2001 und an den Nordpol im Jahr 2001.
2003	Ulysses passierte erneut die Jupiterbahn (erneut ohne Annäherung an den Planeten) und begann mit einem dritten Umlauf. Die Mission wird fortgesetzt.
Februar 2004	Die Finanzierung der Mission wird bis März 2008 verlängert.
November 2007	Die Mission wird um ein weiteres Jahr bis März 2009 verlängert.
Februar 2008	Die Mission nähert sich wegen Energiemangels dem Ende. Dadurch steht nicht genug Energie zum Beheizen der Treibstoffleitungen zur Verfügung. Wenn der Sonnenabstand von Ulysses weiter zunimmt, gefriert bei 2 °C das Hydrazin. Aktuell wird das Problem mit Zünden der Triebwerke alle zwei Stunden umgangen, was jedoch spätestens im September 2008 durch Treibstoffmangel unmöglich wird.
12. Juni 2008	ESA und NASA geben bekannt, dass die Mission von Ulysses am 1. Juli 2008 enden solle.[3]
6. August 2008	Die Mission wird vorläufig fortgesetzt, da das Hydrazin noch nicht gefroren ist.[4]
13. März 2009	Ulysses hat immer noch Hydrazin übrig. Zur Zeit kann die Sonde sogar wieder mit 1024 bps senden.[5]
29. Juni 2009	Abschalten der Sonde, Ende der Mission.[2][6]

Ergebnisse

Die Sonnenumlaufbahn von Ulysses. Zeitangaben für den zweiten Umlauf.

• Ulysses zählt schon jetzt zu den herausragenden Missionen in der europäischen Raumfahrtgeschichte.
• Die wissenschaftliche Mission von Ulysses umfasst unter anderem die Sonnenkorona, den Sonnenwind, das Sonnenmagnetfeld, solare Plasmawellen, kosmische Strahlen, sowie zahlreiche Messungen beim Jupitervorbeiflug 1992.
• Ulysses war die erste Sonde, die eine polare Sonnenumlaufbahn einschlug. Außerdem war sie mit dem Jupiter-Vorbeiflug die erste nicht-amerikanische Sonde im äußeren Sonnensystem.

Technische Daten

• Größe: 3,2 x 3,3 x 2,1 m
• Masse: 366,7 kg; davon 55,1 kg wissenschaftliche Geräte und 33,5 kg Treibstoff
• Energiequelle: Thermoelektrischer Radioisotopengenerator (RTG)
• Ausstattung: Messgeräte zur Untersuchung von Sonnenwind, Magnetfeld, Teilchenstrahlung, Radio-, Röntgen- und Gammastrahlung
• Antrieb und Steuerung: Transport in den Erdorbit per Space Shuttle; IUS-PAM-S-Raketenkombination für den Start aus dem Orbit; Manövriertriebwerke mit Hydrazin als Treibstoff
• Datenübertragung: Kommunikationsanlagen und Antennen im X-Band (60 Watt) und S-Band

Quellen

1. ↑ B. Stanek: Raumfahrt Lexikon, Halwag Verlag, Bern (1983), ISBN 3-444-10288-7 Seite: 306/307
2. ↑ ^{a b} Ulysses Hears the Siren's Song. Jet Propulsion Laboratory, 26. Juni 2009, abgerufen am 30. Juni 2009 (englisch). 
3. ↑ http://www.dlr.de/DesktopDefault.aspx/tabid-1/86_read-12785/
4. ↑ http://ulysses-ops.jpl.esa.int/ulsfct/the_odyssey_continues.html
5. ↑ http://www.raumfahrer.net/news/?14032009155440.shtml
6. ↑ ESA statement about end of mission.

Weblinks

 Commons: Ulysses – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• Ulysses
• Offizielle Homepage von Ulysses der NASA (englisch)
• Offizielle Homepage von Ulysses der ESA (englisch)
• Science and Technology Homepage von Ulysses bei der ESA (englisch)
• ESA/NASA/JPL: Ulysses subsystems and instrumentation in high detail (englisch)
• Ulysses Solar Explorer (englisch)
• Wo ist Ulysses jetzt (englisch)
• ESA_Press Release zum bevorstehenden Missionsende

Siehe auch: Liste der unbemannten Raumfahrtmissionen

Satelliten und Raumsonden zur Sonnenerforschung

Pioneer (1960–1969) | Helios (1974–1976) | ISEE/ICE-Programm (1977–1978) | Ulysses (1990–2009) | Wind (1994) | SOHO (1995) | ACE (1997) | Genesis (2001) | STEREO (2006) | Koronas-Foton (2009–2010) | SDO (2010) | Picard (2010) | KuaFu (2012) | Solar Probe + (2015) | Solar Orbiter (2017)

(Siehe auch: Sonne)