Woher wissen wir, wo eine weit entfernte Raumsonde ist?

Hast du schon einmal einem Freund quer über den Spielplatz zugerufen und gewartet, bis er zurückruft? Seine Stimme braucht einen kleinen Moment, um dich zu erreichen, und auch seine Antwort braucht einen Moment, um zu dir zurückzukommen. Stell dir jetzt eine Raumsonde vor, die so weit weg ist, dass du sie am Nachthimmel gar nicht entdecken kannst.

Manche Raumsonden fliegen an den Planeten vorbei und weit über sie hinaus, weiter als jede Straße und jedes Meer. Niemand kann sie von zu Hause aus sehen, nicht einmal mit einem starken Fernrohr. Woher wissen wir also, wo eine weit entfernte Raumsonde ist?

Die Antwort beginnt mit einem Raumfahrt-Team auf der Erde und einer riesigen Antenne, das ist eine große Schüssel aus Metall, die Nachrichten losschickt und auffängt. Sie ist so breit wie ein ganzer Spielplatz und schaut hinauf in den Himmel. Das Team braucht so eine große, weil eine kleine Schüssel eine so ferne Raumsonde nie erreichen könnte.

Über die Antenne schickt das Team eine Nachricht als Funkwellen los, das sind unsichtbare Wellen, die Nachrichten tragen. Funkwellen bringen auch die Musik ins Autoradio. Im Weltall sausen sie so schnell dahin, wie es überhaupt nur geht.

Weit draußen lauscht die Raumsonde mit ihrer eigenen Antenne auf das Team. Sobald die Funkwellen bei ihr ankommen, schickt sie gleich eine Antwort zurück zur Erde. So hört das Team von ihr.

Auf der Erde startet das Team eine sehr genaue Uhr, sobald seine Nachricht losfliegt. Wenn die Antwort ankommt, hält es die Uhr an. Was glaubst du, was diese Wartezeit dem Team verraten kann?

Die Wartezeit verrät, wie weit weg die Raumsonde ist! Funkwellen sind immer gleich schnell, also bedeutet längeres Warten einen längeren Weg. Das Team rechnet die Wartezeit in eine Entfernung um, so wie du weißt, dass ein langer Spaziergang mehr Zeit braucht als ein kurzer.

Von einer Raumsonde in der Nähe des Mondes ist die Antwort in weniger als drei Sekunden da. Bei der am weitesten entfernten Raumsonde dauert es fast zwei ganze Tage, bis die Antwort ankommt, weil ihre Funkwellen einen so langen Weg zurücklegen müssen.

Die Entfernung allein reicht nicht, denn das Team muss auch wissen, in welche Richtung es schauen soll. Darum dreht es die Antenne, bis die Antwort kräftig und klar ankommt. Wohin die Antenne dann zeigt, verrät, in welcher Richtung am Himmel die Raumsonde ist.

Jetzt weiß das Team, wie weit weg die Raumsonde ist und in welcher Richtung. Zusammen ergeben diese beiden Antworten ihren Platz im Weltall. Das ist, als wüsstest du, dass dein Freund zehn große Schritte entfernt ist, drüben bei der Schaukel.

Zwei Wörter zum Merken sind Antenne und Funkwellen. Das Team schickt Funkwellen von einer riesigen Antenne los, misst, wie lange die Antwort braucht, und weiß so, wie weit weg die Raumsonde ist, und wohin die Antenne zeigt, verrät ihm die Richtung.

Wenn du das nächste Mal in den Nachthimmel schaust, kannst du den fernen Raumsonden zuwinken, die noch immer ihre Antworten nach Hause schicken.