Was ist eine Weltraumsonde?
Eine Sonde im Weltraum ist eine Drohne eines Raumfahrzeugs, die eine einfache Reise in den Weltraum unternimmt, um wissenschaftliche Informationen zu sammeln und zur Erde zurückzusenden. Sonden sammeln wertvolles Material und sind manchmal ein Thema von öffentlichem Interesse. Einige Beispiele sind die Pioneer- und Voyager-Raumfahrzeuge, die von der National Aeronautics and Space Administration (NASA) in den USA gestartet wurden. Die individuellen Kosten für eine einzelne Sonde können sehr hoch sein, da die Forscher die Systeme und Komponenten jedes Mal neu entwerfen und dabei die Informationen verwenden müssen, die sie aus früheren Erfolgen und Fehlern gelernt haben.
Die Sonde enthält wissenschaftliche Instrumente, mit denen Daten in einer Reihe von Formaten aufgezeichnet werden können. Dazu gehören Kameras sowie Sensoren zur Erfassung von Strahlung, interessierenden Isotopen, Temperatur und anderen Daten. Die Sonde kann regelmäßig Daten übertragen, oder Forscher können sie regelmäßig zum Herunterladen kontaktieren. Während der Reise können die Signale schwächer werden und schließlich reagiert die Weltraumsonde nicht auf den Kontakt von der Erde. Verlorene Sonden werden möglicherweise für Millionen von Jahren weiter transportiert.
Die Konstruktion einer Weltraumsonde muss zum Schutz eine Hochleistungsummantelung enthalten. Die Strahlungswerte sind im Weltraum sehr hoch und können die Systeme an Bord der Sonde stören. Darüber hinaus besteht die Gefahr von Objektkollisionen, die ebenfalls berücksichtigt werden müssen. Forscher wollen keine Sonde auf den Markt bringen, um sie fast sofort durch einen Unfall zu verlieren. Die Hochleistungsverkleidung kann auch Isolation liefern, da der Raum sehr kalt ist und viele elektrische Systeme in der extremen Kälte des Weltraums nicht richtig funktionieren.
Das Erfüllen der Stromversorgungsanforderungen einer Weltraumsonde kann eine komplexe Aufgabe sein. Sonden nutzen Sonnenkollektoren, um Energie für ihre Systeme zu erzeugen, und setzen außerdem auf Radioisotop-Thermogeneratoren, die die durch den Zerfall des Atoms entstehende Wärme zur Energiegewinnung nutzen. Die Sonde schaltet Systeme normalerweise auch aus, wenn sie nicht benötigt werden. Leit- und Steuerungssysteme bleiben eingeschaltet, während Kameras und Sensoren ausgeschaltet sind, bis das System sie wieder einschaltet.
Die Weltraumsonde hat auch ein Batterie-Array. Lithium-Thionylchlorid-Batterien werden häufig in Weltraummissionen sowie in Rovers, wie sie auf dem Mars gelandet sind, eingesetzt. Die Batterien haben eine sehr große Speicherkapazität. Die lange Betriebsdauer kann mit der Zeit zu einem erheblichen Energiebedarf führen. Raumfahrtagenturen können die Batterieentwicklung an Spezialfirmen vergeben, die in der Lage sind, den Bedarf an extrem langlebigen Batterien mit hoher Kapazität zu decken.