Helios (Sonde)

Heliossonde bei einem Test

Über einen Prototypen der Helios-Raumsonde wird die Nutzlastverkleidung gestülpt

Titan-3E-Centaur-Trägerrakete mit der Helios-1-Raumsonde (CCAFS, 1974)

Die Helios-Raumsonden waren ein Gemeinschaftsprojekt der Bundesrepublik Deutschland und den Vereinigten Staaten von Amerika zur Erforschung der Sonne. Ende 1974 startete die erste Raumsonde.

Mission

Im Jahre 1966 vereinbarten Bundeskanzler Ludwig Erhard und US Präsident Lyndon B. Johnson ein Abkommen über eine gemeinsame anspruchsvolle Planetenmission. Welche Art Mission dies sein würde, sollte von den Raumfahrtagenturen DFVLR und NASA festgelegt werden. Am 10. Juni 1969 wurde der Vertrag über die Mission formell ratifiziert. Man kam überein, ein Sondenpaar zu bauen, welches den Raum zwischen Sonne und Erde genauer untersuchen sollte und dabei der Sonne näher kommen sollte als jede Sonde zuvor.

Die beiden Sonden Helios 1 und Helios 2 waren ein Gemeinschaftsprojekt der Bundesrepublik Deutschland (rd. 70%) und den USA (rd. 30%). Deutschland baute die Sonden und die USA stellten die Trägerraketen sowie Unterstützung mit dem Deep Space Network. Die beiden Sonden wurden nach dem griechischen Sonnengott Helios benannt.

Verlauf

• Helios 1 (Helios A) startete am 10. Dezember 1974 auf einer Titan-IIIE-Centaur-Rakete von Launch Complex 41 auf Cape Canaveral. Die Sonde erreichte eine Sonnenumlaufbahn mit einer minimalen Sonnenentfernung von 46,5 Millionen Kilometern. Der Kontakt zu Helios 1 ging am 16. März 1986 verloren.
• Helios 2 (Helios B) startete am 15. Januar 1976 ebenfalls auf einer Titan-Centaur-Rakete von derselben Rampe. Sie kam bis auf 43,5 Millionen Kilometer an die Sonne heran. Die Mission von Helios 2 endete bereits im Dezember 1981.

Aufbau der Sonden

Helios 1 und 2 (auch Helios A und B genannt) waren Sonden mit der Form einer überdimensionalen Garnrolle. Die maximale Breite betrug 2,77, die minimale 1,75 m. Die Höhe betrug für den Sondenkörper 2,12 m und mit ausgefahrenem Antennenmast 4,23 m. Hinter dem unteren Teil des Mastes befindet sich der Rechtekige Reflektor der Hochgewinnantenne. Darüber befindet sich am Mast eine Niedergewinnantenne und an der Mastspitze eine Dipolantenne. Das Startgewicht betrug 371 beziehungsweise 374 kg. Die größte Herausforderung bestand in der Regelung der Temperatur. 50 % der Oberfläche waren mit spiegelnden Reflektoren überzogen welche die Sonneneinstrahlung wieder abstrahlten. Daneben minimierte die Form die Einstrahlung und die Sonden waren zudem sehr gut isoliert. Durch die schnelle Rotation von einer Umdrehung pro Sekunde wurde die Oberfläche nur kurz der Sonne ausgesetzt.

Nachdem Helios 1 trotz einer minimalen Entfernung von 46,2 Millionen km von der Sonne an Bord niedrigere Temperaturen aufwies als geplant, wurde ihre Schwestersonde Helios 2 auf eine noch sonnennähere Bahn befördert, in der sie sich bis auf 43,4 Millionen km an die Sonne annäherte.

Von den 10 Experimenten im Gesamtgewicht von 73,2 beziehungsweise 76,5 kg stammten entsprechend der finanziellen Beteiligung der Länder 7 aus Deutschland und 3 aus den USA.

Die Experimente betrafen 3 Fragestellungen:

• Untersuchung von Partikeln (Ionen, Elektronen, Moleküle) im sonnennahen Raum
• Untersuchung des interplanetaren Magnetfeldes
• Untersuchung des Staubs und Zodiakallichts

Daten und Informationen

• Helios 1 war die erste Raumsonde, die nicht aus der UdSSR oder den USA stammte.
• Mit Helios 1 wurde erstmalig erfolgreich die Titan-Centaur-Rakete eingesetzt.
• Die beiden Helios-Sonden wogen rund 370 kg und hatten 10 wissenschaftliche Experimente an Bord.
• Die beiden Sonden waren für 18 Monate Lebensdauer gebaut, hielten aber über 11 Jahre (Helios 1) bzw. 6 Jahre (Helios 2).
• Die Sonden rotierten ständig um die eigene Achse, damit im Inneren eine Temperatur von 20° C aufrechterhalten werden konnte. Die Außenhülle heizt sich auf bis zu 300° C auf.
• Das Helios-Programm kostete etwa 260 Millionen US-Dollar
• Ein Reserveexemplar steht im Deutschen Museum München als Ausstellungsstück.
• Die Sonden halten den Geschwindigkeitsrekord für Raumsonden mit 252.792 km/h (70,22 km/s) relativ zur Sonne.

Siehe auch

• Liste der unbemannten Raumfahrtmissionen

Literatur

• Niklas Reinke: Geschichte der deutschen Raumfahrtpolitik. Konzepte, Einflussfaktoren und Interdependenzen: 1923-2002, München 2004, ISBN 3-486-56842-6

Weblinks

 Commons: Helios – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• Die Helios Sonnensonden
• Poject Helios A (englisch, PDF, 4,3 MiB)
• Titan/Centaur D-1T TC-2, Helios A, Flight Data Report (englisch, PDF, 10,9 MiB)

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)