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Mit dem Start von Sputnik 1 durch die Sowjetunion am 4. Oktober 1957 begann das Raumfahrtzeitalter. Schon kurz darauf gelang es der ehemaligen UdSSR und den USA, Raumsonden zum Mond sowie zur Venus und zum Mars zu schicken, den beiden Nachbarplaneten der Erde. Bereits in den 1970er-Jahren wurden weiter entfernte Planeten angesteuert, und es beteiligten sich auch andere Nationen an der Erforschung der Planeten, Monde, Asteroiden und Kometen des Sonnensystems, der Sonne selbst und an der Untersuchung des interplanetaren Raums und der kosmischen Umgebung. Trotz einiger Fehlschläge haben die vielen erfolgreichen Missionen zu den Körpern unseres Sonnensystems eine Vielzahl von Erkenntnissen über unsere nähere Umgebung im Weltall erbracht.

Am 2. Januar 1959 erreichte die sowjetische Raumsonde Luna 1 erfolgreich die Fluchtgeschwindigkeit der Erde und läutete mit dem ersten Vorbeiflug am Mond das Zeitalter der Planetenerkundung ein. Damit verließ nach etlichen Fehlschlägen erstmals ein Raumfahrzeug das Schwerefeld unseres Heimatplaneten. Die nachfolgend einsetzende Erkundung des Sonnensystems lässt sich zeitlich in vier Phasen einteilen.

Die zweite Phase von 1968 bis 1972 ist von der Realisierung der ersten bemannten Mondmissionen gekennzeichnet. Neben den sechs erfolgreichen US-amerikanischen Mondlandungen fanden vor allem sowjetische, unbemannte Missionen zu Mond, Mars und Venus statt.

Die dritte Phase von 1973 bis 1983 ist zum einen von der intensiveren Erforschung der Nachbarplaneten Mars und Venus, zum anderen von der Erkundung des äußeren Planetensystems geprägt. Die für lange Zeit einzigen Vorbeiflüge an Merkur fanden mit Mariner 10 von 1973 bis 1975 statt. Daneben wurden weiteren Missionen zur Venus und zum Mars durch die UdSSR durchgeführt. Besondere Bedeutung erlangten in diesen Jahren zwei Programme: Viking und Voyager.

Die vierte Phase beginnt 1989 und hat zwei Schwerpunkte: einerseits Start und Betrieb großer Raumsonden wie Magellan, Galileo oder Cassini/Huygens, andererseits die Durchführung kleiner, hochspezialisierter Missionen. Dabei bezieht sich die Größeneinschätzung sowohl auf die Masse der Raumfahrzeuge als auch auf Kosten, Entwicklungs- und Betriebszeiten der Mission.