Hallo Janine,
Solarzellen sind in der Entfernung wenig effektiv. Darum haben die Voyagersonden 105 kg Hydrazin zur Lageregelung und Radioisotopenbatterien.
Wie bei meisten Fragen dieser Art findet man schnell bei Wikipedia die Antworten und hilfreiche Links [;)]:
http://de.wikipedia.org/wiki/Voyager-Programm
http://de.wikipedia.org/wiki/Voyager_1#Energieversorgung
http://www.bernd-leitenberger.de/voyager-sonde.shtml
Gruss Heinz
Hallo Heinz, danke für Deine Antwort. Stimmt, Links findet man viele 
Aber ich finde es trotzdem schön, dass man hier diese Fragen stellen kann und schnell eine einfache und klare Antwort bekommt. Danke dafür!
Janine,
Swing-By ist kein "Antrieb" sondern ist eine optimierte Flugbahn, um a) mit geringer Schubenergie und b) kürzerer Flugzeit zum Ziel zu kommen. Bei Voyager 2 wurden über 10.000 Bahnvarianten untersucht, einige erst, nachdem die Sonde schon auf dem Anflug zum Saturn war und die Missionsverlängerung zu Uranus und Neptun entschieden werden musste.
Als Antrieb diente ursprünglich die Titan-IIIE-Centaur-Rakete (Startrakete) und danach das Bordtriebwerk "Burner 2", das die Sonden weiter beschleunigte (um etwa weitere 2 km/s). Dafür gab es extra Silberzink-Batterien an Bord, die nur 12 Minuten halten mussten. Insgesamt waren die Sonden nach dieser Flugphase ~14,5 bzw. 15 km/s schnell. Das ausgebrannte Antriebsmodul wurde anschließend abgesprengt.
Danach flogen die Voyager antriebslos und es erfolgten nur noch Lagekorrekturen mit den Hydrazinvorräten und den Steuerdüsen. Die Vorräte konnten insgesamt ~0,14 km/s an Beschleunigung für Kurskorrekturen (in alle Richtungen) vornehmen. Dies sind also ~1% der Geschwindigkeit, die die Sonden im Verlauf noch manipulieren/korrigieren konnten.
Während Voyager 1 nur Jupiter und Saturn anflog, wurde die Bahn von Voyager 2 so modifiziert, dass sie auch Uranus und Neptun anflog. Jeder Anflug auf einen der Planeten bzw. deren Monde war gleichzeitig a) Missionsziel und b) Swing-By-Manöver für den Anflug zum nächsten Planet. Das ging damals nur, weil alle vier Planeten Ende der 70er Jahre im passenden Raumwinkel zur Sonne standen.
Wie empfindlich diese Manöver sind, zeigt ein Zahlenbeispiel: Beim Anflug auf Uranus hätten 10km Abweichung (im Abstand zum Uranus) eine Änderung von 50.000 km für die Passage des Neptuns bedeutet. Die Bahngenauigkeit war ursprünglich nur auf 20km genau geplant. Dass die Sonden für die Missionszeit nur knapp über die Hälfte ihrer Treibstoffvorräte brauchten, zeigt, wie die Projektgruppen die Genauigkeit während der Missionszeit verbessern konnten.
Das Lagetriebwerk wurde übrigens auch zu anderen Zwecken missbraucht. Die Kamera an Bord drohte zu verwackeln, weil die Bilddaten auf ein Magnetband gespeichert wurden. Der Anlauf des Magnetbandsystems verursachte allerdings einen Ruck, wodurch die Bilder verwackelten. Diesen Ruck korrigierte man mit einem ultrakurzen Schubstoß der Lagetriebwerke von 5 Millisekunden Dauer.
Das Thema Solarzellen kannst Du selbst recht schnell durchrechnen. Bei doppelter Entfernung zur Sonne, bringen die Zellen nur noch ein Viertel der Leistung. Jupiter ist etwa fünf mal so weit von der Sonne entfernt wie die Erde; ergo hätten Solarzellen nur noch 4% Leistung im Vergleich zur Erdnähe. Bei Saturn wären es gerade noch 1%. Insoweit sind Solarzellen keine Alternative. (Außen vor bleiben Faktoren wie optimale Betriebstemperatur und Alterung der Solarzellen).
Gruß
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