Ulysses is een Europees-Amerikaanse ruimtesonde met een glansrijke en bijzonder langdurige carrière! Het was de eerste ruimtesonde die de poolgebieden van de Zon bestudeerde. Door onderzoek van de zonnepolen werden nieuwe inzichten verkregen in het magnetisch veld, de zonnewind en de zonnecyclus. Vanaf de Aarde kunnen alleen de equatoriale gebieden bekeken worden.
Het originele plan voor de International Solar Polar Mission bevatte twee ruimtesondes die zich ten opzichte van de Zon tegenover elkaar zouden bevinden. Zo konden de polen tegelijk bestudeerd worden. De Amerikaanse partner schrapte echter zijn sonde in 1981. Met Ulysses bleef één Europese ruimtesonde over. Hij werd door Dornier Systems (Duitsland) gebouwd. De NASA leverde de Radio-isotoop thermo-elektrische generator (RTG - nucleaire brandstof - plutonium-238) en de lancering. De RTG was ten tijde van de lancering van Cassini-Huygens (1997) zeer omstreden. De tien instrumenten aan boord werden in Europa en de VS vervaardigd: onder andere een magnetometer en een ion- en elektronvanger, maar geen camera. De lancering werd eerst uitgesteld van februari 1983 naar mei 1986 en dan mislukte de lancering van de Challenger begin 1986. De lancering vond uiteindelijk plaats op 6 oktober 1990 en werd uitgevoerd door het Amerikaanse ruimteveer Discovery (STS-41). Ulysses kreeg bij zijn lancering een grote snelheid mee, dat record werd tot op heden alleen verbroken door New Horizons.
Missie
Twee antennes ontvouwden zich na de lancering en hadden samen een lengte van 72 m, een derde was 7,5 m lang. Zowel op de romp van de ruimtesonde als op een uitvouwbare arm bevonden zich instrumenten. De totale massa was 366,7 kg, waarvan 33,5 kg brandstof en 55 kg instrumenten. De afmetingen waren ongeveer 3,2 × 3,3 × 2,1 meter. De schotelantenne had een afmeting van 1,65 m. Ulysses bereikte via een ongewoon en uniek traject zijn uiteindelijke baan. In tegenstelling tot wat men zou kunnen verwachten vertrok hij niet naar de Zon, maar naar Jupiter. Daar werd belangwekkend onderzoek gedaan, maar vooral kreeg hij in februari 1992 een gravitatieslinger die hem in zuidelijke richting uit het eclipticavlak bracht. De vorm en grootte van de baan bleven zo goed als ongewijzigd. Hij kwam zo in een polaire baan om de Zon terecht met een inclinatie van ongeveer 80°, een periode van 6,3 jaar, een periheliumafstand van iets meer dan 1 AE en een apheliumafstand van ongeveer 5 AE. Hij onderzocht wel de Zon, maar bevond er zich dus steeds verder van af dan de Aarde. De besturing gebeurde door het Jet Propulsion Laboratory en het European Space Research and Technology Center. Voor communicatie met de ruimtesonde werd het Deep Space Network gebruikt.
.jpg "Ulysses")
Gedurende perioden van ongeveer 230 dagen bevond hij zich boven of onder 70° heliografische breedte. De zuidpool van de Zon werd voor het eerst onderzocht van juni 1994 tot november 1994. De noordpool kwam voor het eerst aan bod van juni 1995 tot en met september 1995. In april 1998 bevond Ulysses zich weer ter hoogte van de Jupiterbaan en was de eerste omloop rond de Zon voltooid. Jupiter stond aan de andere kant van de Zon en veranderde de baan van Ulysses niet. Van september 2000 tot januari 2001 en van augustus tot december 2001 werden de zuid- en noordpool een tweede keer onderzocht. De passage van zuid naar noord wordt telkens snel uitgevoerd, waardoor Ulysses over 160° in heliografische breedte beweegt in minder dan een jaar (de 'fast latitude scan' genoemd). Na deze tweede omloop had Ulysses zijn geplande levensduur bereikt, maar hij bleef doorgaan. De missie werd in vier stappen verlengd. De derde omloop van de noordpool begon eind november 2007 en was extra interessant omdat een nieuwe zonnecyclus moest beginnen.
.jpg "Ulysses")
Resultaten & ontdekkingen
- Op hogere heliografische breedten is de zonnewind sneller en varieert hij minder dan aan de equator. Die verschillen waren tot dan onbekend.
- De magnetosfeer bleek uitzonderlijk uniform op verschillende breedten. Nabij het zonsoppervlak is de magnetosfeer het sterkst aan de polen, maar op de afstand van Ulysses is er geen verschil in sterkte meer.
- Ritmische variaties in de intensiteit van energetische deeltjes en kosmische straling op hoge heliografische breedten zijn afkomstig van effecten van de zonnerotatie nabij de equator.
- Er komt dertig keer meer stof uit de interstellaire ruimte in het zonnestelsel binnen dan voordien aangenomen.
- De zonnewind is over de hele duur van de missie geleidelijk aan afgenomen en is nu op zijn laagste snelheid sinds het begin van het ruimtevaarttijdperk.
- De staart van de komeet Hyakutake bleek veel langer te zijn dan aangenomen: op 1 mei 1996 was die minstens 3,8 AE lang.
- In samenwerking met SOHO konden onder andere coronale massa-uitstotingen grondig bestudeerd worden, ook in 3D.
- Hij speelde ook een belangrijke rol in de detectie van gammastraling afkomstig uit het heelal (het InterPlanetary Network).
- De gasstaart van de komeet McNaught bevatte driemaal geïoniseerde zuurstof: voor het eerst bij kometen waargenomen (februari 2007). De staart deed de snelheid van de zonnewind halveren. De staart van de komeet Hyakutake vertraagde de zonnewind niet.
- Ulysses zocht naar gravitatiegolven, maar vond ze niet. De resultaten van Ulysses vullen meer dan 1.500 artikels en een paar boeken.
Einde van een succesvolle missie
De laatste jaren bleven belangrijke instrumenten ingeschakeld, maar andere waren slechts tijdelijk operationeel. Om nog meer energie te sparen besloot de vluchtleiding in januari 2008 om de hoofdzender tijdelijk uit te schakelen, maar het is niet meer gelukt die terug aan te zetten. In februari 2008 had men voorzien dat de RTG na 30 juni 2008 niet voldoende energie meer zou leveren voor de hele ruimtesonde. Toch bleef Ulysses ook na die datum functioneren. Een strikt energiebeheerschema moest verhinderen dat de hydrazine voor de stuurmotoren zou bevriezen (bij 2°C). Om de twee uur werden de motoren heel kort ontstoken. Alleen ‘dicht’ bij de Zon konden alle instrumenten werken en werd de verwarming uitgeschakeld. Op 30 juni 2009 werd de ruimtesonde helemaal uitgeschakeld, 18 jaar en 9 maanden na de lancering. Het was de langste operationele missie van de ESA, iets langer dan de International Ultraviolet Explorer.
Het vluchtleidingsteam ontving in 2008 de International Space Operations Award for Outstanding Achievement. In juni 2009 volgde de NASA Group Achievement Award.
