Liste künstlicher Objekte, die das Sonnensystem verlassen

mini|Raumsonden, die das Sonnensystem verlassen haben oder dabei sind, werden als quadratische Kästen dargestellt

mini|Trajektorien entfernter Raumsonden von der Startzeit bis 2030, Polare Ansicht mini|Äquatoriale Ansicht

mini|Diagramm der heliocentrischen Geschwindigkeit von Voyager 2 in Abhängigkeit von der Entfernung zur Sonne, das die Nutzung von Gravitationsschleuder-Manövern zur Beschleunigung der Sonde durch Jupiter, Saturn und Uranus sowie schließlich die Begegnung mit Neptuns Mond Triton illustriert. Sehr massereiche Planeten ziehen Raumsonden durch die Gravitationskraft an; diese Kraft beschleunigt die Sonde. Wenn die Sonde nicht auf Kollisionskurs mit dem Planeten ist und schneller als die Fluchtgeschwindigkeit des Planeten fliegt, wird sie am Planeten vorbeifliegen und durch die gravitative Beschleunigung Geschwindigkeit gewinnen; dies wird als Gravitationsschleuder (oder „gravitatives Schleudermanöver“) bezeichnet.

Die Liste künstlicher Objekte, die das Sonnensystem verlassen, beschreibt Satelliten und Raketenteile, die das Sonnensystem verlassen.

Mehrere Raumsonden und die Oberstufen ihrer Trägerraketen verlassen das Sonnensystem, die alle von der NASA gestartet wurden. Drei der Sonden, Voyager 1, Voyager 2 und New Horizons, sind noch funktionsfähig und werden regelmäßig per Funkkontakt erreicht, während Pioneer 10 und Pioneer 11 außer Betrieb sind. Neben diesen Raumsonden verlassen auch einige Oberstufen und De-Spin-Gewichte das Sonnensystem, sofern sie ihre Trajektorien beibehalten.

Diese Objekte verlassen das Sonnensystem, weil ihre Geschwindigkeit und Richtung sie von der Sonne wegführen und in ihrer Entfernung von der Sonne deren Gravitationskraft nicht ausreicht, um diese Objekte zurückzuziehen oder in eine Umlaufbahn zu zwingen. Sie sind der Gravitationskraft der Sonne nicht immun und werden gebremst, bewegen sich jedoch weiterhin mit einer Geschwindigkeit oberhalb der Fluchtgeschwindigkeit, um das Sonnensystem zu verlassen und in den interstellaren Raum zu gleiten.

Raumsonden zur Erforschung der Planeten Pioneer 10 – 1972 gestartet, passierte Jupiter 1973 und steuert in Richtung Aldebaran (65 Lichtjahre entfernt) im Sternbild Stier. Der Kontakt brach im Januar 2003 ab, und es wurde mit Stand August 2025 geschätzt, dass sie 138 Astronomische Einheiten (AE; eine AE entspricht ungefähr dem mittleren Abstand zwischen Erde und Sonne: 150 Millionen Kilometer (93 Millionen Meilen)) passiert hat. Pioneer 11 – 1973 gestartet, passierte Jupiter 1974 und Saturn 1979. Der Kontakt brach im November 1995 ab, und es wird mit Stand August 2025 geschätzt, dass sie sich 116 AE entfernt findet. Die Sonde steuert auf das Sternbild Adler zu, nordwestlich des Sternbilds Schütze. Ohne Zwischenfälle wird Pioneer 11 in etwa vier Millionen Jahren in die Nähe eines Sterns in diesem Sternbild gelangen. Voyager 2 – im August 1977 gestartet, passierte Jupiter 1979, Saturn 1981, Uranus 1986 und Neptun 1989. Die Sonde verließ die Heliosphäre in den interstellaren Raum bei 119 AE am 5. November 2018. Voyager 2 ist noch aktiv. Sie steuert auf keinen bestimmten Stern zu, wird aber in ungefähr 40.000 Jahren in 1,7 Lichtjahren Entfernung am Stern Ross 248 vorbeifliegen. Ross 248 und die Sonne nähern sich derzeit einander an. In etwa 36.000 Jahren werden sie in einer Entfernung von unter 3 Lichtjahren aneinander vorbeifliegen. Ungestört für 296.000 Jahre wird Voyager 2 den Stern Sirius in einer Entfernung von 4,3 Lichtjahren passieren. Voyager 1 – im September 1977 gestartet, passierte Jupiter 1979 und Saturn 1980 mit einem besonderen nahen Vorbeiflug an Saturns Mond Titan. Die Sonde passierte die Heliopause bei 121 AE am 25. August 2012, um in den interstellaren Raum einzutreten. Voyager 1 ist noch aktiv. In etwa 40.000 Jahren werden der Stern Gliese 445 (AC +79 3888) und die Sonne in einer Entfernung von 3,45 Lichtjahren aneinander vorbeifliegen, nachdem sie derzeit 17,6 Lichtjahre voneinander entfernt sind, wobei Voyager 1 zu diesem Zeitpunkt bis auf 1,6 Lichtjahre an Gliese 445 herankommt. New Horizons – 2006 gestartet, passierte die Sonde Jupiter 2007 und Pluto am 14. Juli 2015. Sie flog am 1. Januar 2019 am Kuipergürtel-Objekt 486958 Arrokoth vorbei, im Rahmen der Kuiper Belt Extended Mission (KEM). New Horizons Receives Mission Extension to Kuiper Belt, Dawn to Remain at Ceres. NASA, 2016-07-01 Am 17. April 2021 erreichte sie eine Entfernung von 50 AE von der Sonne. Obwohl andere Sonden früher gestartet wurden, hat Voyager 1 eine höhere Geschwindigkeit erreicht und alle anderen überholt. Voyager 1 überholte Voyager 2 wenige Monate nach dem Start, am 19. Dezember 1977. Sie überholte Pioneer 11 1981, und dann Pioneer 10 – und wurde zur sonnenfernsten Sonde – am 17. Februar 1998. Voyager 2 bewegt sich schneller als alle vor ihr gestarteten Sonden; sie überholte Pioneer 11 Ende der 1980er Jahre und dann Pioneer 10 – und wurde zur zweitfernsten Raumsonde von der Sonne – im Juli 2023. Je nachdem, wie die „Pioneer-Anomalie“ (Wärmeabstrahlung von der Energiequelle) sie beeinflusst, wird New Horizons wahrscheinlich auch die Pioneer-Sonden überholen, benötigt dazu jedoch viele Jahre. Sie wird Pioneer 11 2143 überholen und Pioneer 10 2314, wird aber die Voyager-Sonden nie einholen.

Geschwindigkeit und Entfernung zur Sonne Um die Entfernungen in der Tabelle in einen Kontext zu setzen, beträgt der mittlere Abstand (Große Halbachse) von Pluto etwa 40 AE. Name Gestartet Kontaktverlust(Stand 2025) Entfernung zur Sonne (AE)(Stand 2025) Geschwindigkeit (km/s) Voyager 1 1977-09 - 167.671 16.9 Voyager 2 1977-08 - 140.241 15.2 Pioneer 10 1972 2003 138.959 11.8 Pioneer 11 1973 1995 116.556 11.1 New Horizons 2006 - 62.233 13.6 Hinweis: Daten oben Stand 15. Juli 2025. Quelle: JPL, heavens-above.com und für New Horizons.

Die solare Fluchtgeschwindigkeit ist eine Funktion der Entfernung (r) vom Zentrum der Sonne und wird durch

gegeben, wobei das Produkt G Msonne der heliozentrische Standardgravitationsparameter ist. Die anfängliche Geschwindigkeit, die zum Entkommen von der Sonnenoberfläche erforderlich ist, beträgt 618 km/s, sinkt auf 42,1 km/s in Erdentfernung von der Sonne (1 AE) und auf 4,21 km/s in einer Entfernung von 100 AE.

Um das Sonnensystem zu verlassen, muss die Sonde die lokale Fluchtgeschwindigkeit erreichen. Die Fluchtgeschwindigkeit von der Sonne ohne Einfluss der Erde beträgt 42,1 km/s. Um diese Geschwindigkeit zu erreichen, ist es äußerst vorteilhaft, die Umlaufgeschwindigkeit der Erde um die Sonne von 29,78 km/s als Schub zu nutzen. Durch einen späteren Vorbeiflug an einem Planeten kann eine Sonde zusätzliche Geschwindigkeit durch ein Gravitationsschleuder-Manöver gewinnen.

Antriebsstufen mini|hochkant|Ein Star-48-Raketenmotor wie der, der zum Start von New Horizons verwendet wurde Jede Planetensonde wurde durch eine Mehrstufenrakete auf ihre Fluchttrajektorie gebracht, wobei die letzte Stufe auf einer nahezu identischen Trajektorie wie die von ihr gestartete Sonde endet. Da diese Stufen nicht aktiv gesteuert werden können, unterscheiden sich ihre Trajektorien nun von denen der gestarteten Sonden (die Sonden wurden mit kleinen Triebwerken gelenkt, die Kursänderungen ermöglichten). In Fällen jedoch, in denen die Raumsonde die Fluchtgeschwindigkeit durch ein Gravitationsschleuder-Manöver erlangte, haben die Stufen möglicherweise keinen ähnlichen Kurs, und es besteht die extrem geringe Möglichkeit, dass sie mit etwas kollidiert sind. Die Stufen auf Fluchttrajektorie sind: Dritte Stufe von Pioneer 10, eine TE364-4-Variante der Star-37-Feststoffrakete. Vierte Stufe von Voyager 1, eine Star-37E-Feststoffrakete. Vierte Stufe von Voyager 2, eine Star-37E-Feststoffrakete. Dritte Stufe von New Horizons, eine Star-48B-Feststoffrakete, befindet sich auf einer ähnlichen Fluchttrajektorie aus dem Sonnensystem wie New Horizons und erreichte sogar Jupiter sechs Stunden vor New Horizons. Am 15. Oktober 2015 passierte sie die Umlaufbahn von Pluto in einer Entfernung von 213 Millionen Kilometern (über 1 AE) von Pluto. Dies war vier Monate nach dem Pluto-Vorbeiflug von New Horizons.

Zusätzlich wurden zwei kleine De-Spin-Gewichte an Drähten verwendet, um die Drehung der New Horizons-Sonde vor ihrer Freisetzung aus der dritten Stufe zu reduzieren. Sobald die Drehzahl gesenkt war, wurden diese Massen und die Drähte freigesetzt und befinden sich ebenfalls auf einer Fluchttrajektorie aus dem Sonnensystem.

Keines der oben genannten Objekte ist nachverfolgbar – sie haben weder Strom noch Funkantennen, rotieren unkontrolliert und sind zu klein, um entdeckt zu werden. Ihre genauen Positionen sind jenseits ihrer projizierten Fluchttrajektorien aus dem Sonnensystem nicht bestimmbar. Die dritte Stufe von Pioneer 11 befindet sich vermutlich in einer Sonnenumlaufbahn, da ihr Vorbeiflug an Jupiter nicht zum Entkommen aus dem Sonnensystem führte. Pioneer 11 erlangte die erforderliche Fluchtgeschwindigkeit, um das Sonnensystem bei ihrem anschließenden Vorbeiflug an Saturn zu verlassen.

Am 19. Januar 2006 wurde die New Horizons-Raumsonde zu Pluto direkt auf eine sonnenentkommende Trajektorie mit 16,26 km/s von Cape Canaveral aus gestartet, unter Verwendung einer Atlas V und der Common Core Booster, der Centaur-Oberstufe sowie der Star-48B als dritter Stufe. New Horizons passierte die Mondumlaufbahn in nur neun Stunden. Der anschließende Vorbeiflug an Jupiter erhöhte lediglich ihre Geschwindigkeit und ermöglichte es der Sonde, Pluto drei Jahre früher als ohne diesen Vorbeiflug zu erreichen. Somit sind die einzigen Objekte, die bisher direkt auf eine sonnenentkommende Trajektorie gestartet wurden, die New Horizons-Raumsonde, ihre dritte Stufe und die zwei De-Spin-Massen. Die zweite Stufe der Centaur der New Horizons entkommt nicht; sie befindet sich in einer 2,83-jährigen heliozentrischen (Sonnen-)Umlaufbahn. Die Pioneer 10 und 11 sowie die Voyager 1 und 2 Centaur-(zweiten) Stufen befinden sich ebenfalls in heliozentrischen Umlaufbahnen.

Zukunft mini|Voyager 1 und enge Begegnungen der Sonne mit anderen Sternen in den nächsten 100.000 Jahren. Angesichts der enormen Leere des interstellaren Raums werden alle hier aufgeführten Objekte wahrscheinlich in den tiefen Weltraum weiterfliegen, in Zeiträumen, die – abgesehen von der außergewöhnlich unwahrscheinlichen Chance einer Kollision mit (oder der Sammlung durch) einem anderen Objekt – sogar die Hauptreihe-Existenz der Sonne, Milliarden Jahre in der Zukunft, überdauern könnten.Hurtling Through the Void. Time, 20. Juni 1983 Eine geschätzte Zeitskala für die Wahrscheinlichkeit, dass die Pioneer- oder Voyager-Raumsonden mit einem Stern (oder stellaren Überrest) kollidieren, beträgt 1020 (100 Trillionen) Jahre. Es ist jedoch sehr unwahrscheinlich, dass sie genug Geschwindigkeit gewinnen, um die Milchstraße (oder ihre zukünftige Verschmelzung mit der Andromedagalaxie) in den intergalaktischen Raum zu verlassen.

Ulysses 1990 wurde die Sonne-Sonde Ulysses in Richtung Jupiter gestartet, um eine heliozentrische Umlaufbahn mit hoher Inklination über den Polen der Sonne zu erreichen; die Sonde wurde 2008 abgeschaltet. Ulysses befindet sich derzeit in einer Umlaufbahn um die Sonne mit 79° Inklination, wobei ihr Aphel die Umlaufbahn von Jupiter kreuzt. Im November 2098 wird sie einen weiteren nahen Vorbeiflug an Jupiter haben, wobei sie zwischen den Umlaufbahnen von Europa und Ganymed hindurchfliegt. Nach diesem Schleudermanöver könnte sie möglicherweise in eine hyperbolische Bahn um die Sonne eintreten und schließlich das Sonnensystem verlassen. Ulysses ist nun abgeschaltet, da ihre RTG-Stromversorgung erschöpft ist, und ist seit 2009 nicht mehr kontaktierbar und kann weder nachverfolgt noch gesteuert werden. Ihre genaue Trajektorie ist daher nicht bestimmbar, da Faktoren wie solarer Strahlungsdruck ihren Begegnungspfad erheblich verändern könnten.

Galerie

Siehe auch Oberth-Effekt Liste der hyperbolischen Asteroiden Interstellares Objekt