The Pioneer Missions: Explorations of the Solar System

Pioneer 10 ble skutt opp fra Cape Canaveral 2. mars 1972, på en enveis tur ut forbi Jupiter. Det er nå det fjerneste romfartøyet fra jorden. NASA

Planetforskere har vært i 'utforsk solsystemet'-modus siden tidlig på 1960-tallet, helt siden NASA og andre romorganisasjoner var i stand til å løfte satellitter fra jorden. Det var da de første måne- og Mars-sonderne forlot jorden for å studere disse verdenene. De Pioner serie romfartøyer var en stor del av denne innsatsen. De utførte første av sitt slag utforskninger av Sol ,Jupiter, Saturn ogVenus. De banet også vei for mange andre sonder, inkludert Voyager oppdrag, Cassini, Galileo , og Nye horisonter .

Den første i Pioneer-serien med romfartøy ble kalt Pioneer Able, og den studerte månen. NASA

Pioneer 0, 1, 2

Pioneer Missions 0, 1 , og to var USAs første forsøk på å studere månen ved hjelp av romfartøy. Disse identiske oppdragene, som alle ikke klarte å nå sine månemål, ble fulgt av Pionerer 3 og 4 . De var USAs første vellykkede måneoppdrag. Den neste i serien, Pioneer 5 ga de første kartene over det interplanetariske magnetfeltet. Pionerer 6,7,8, og 9 fulgt opp som verdens første solovervåkingsnettverk og ga advarsler om økt solaktivitet som kan påvirke jordkretsende satellitter og bakkesystemer.

Ettersom NASA og planetarisk vitenskapssamfunn var i stand til å bygge mer robuste romfartøyer som kunne reise lenger enn det indre solsystemet, opprettet og distribuerte de tvillingen Pioneer 10 og elleve kjøretøy. Dette var det første romfartøyet som noen gang besøkte Jupiter og Saturn. Fartøyet utførte et bredt utvalg av vitenskapelige observasjoner av de to planetene og returnerte miljødata som ble brukt under utformingen av de mer sofistikerte Voyager sonder.

Pioneer 10 ble bygget ved NASA Ames Research Center og inkluderte flere detektorer og instrumenter for å studere planeten, gravitasjonsfeltet og magnetfeltet. NASA

Pioneer 3, 4

Etter den mislykkede USAF/NASA Pioneer Missions 0, 1, og to måneoppdrag, lanserte den amerikanske hæren og NASA ytterligere to måneoppdrag. Disse var mindre enn det forrige romfartøyet i serien, og hver hadde bare et enkelt eksperiment for å oppdage kosmisk stråling. Begge kjøretøyene skulle fly forbi månen og returnere data om jordens og månens strålingsmiljø. Lanseringen av Pioneer 3 mislyktes da bærerakettens første etappe kuttet av for tidlig. Selv om Pioneer 3 ikke oppnådde rømningshastighet, nådde den en høyde på 102 332 km og oppdaget et andre strålingsbelte rundt jorden.

Dette er konfigurasjonen for Pioneers 3 og 4. NASA

Lanseringen av Pioneer 4 var vellykket, og det var det første amerikanske romfartøyet som unnslapp jordens gravitasjonskraft da det passerte innenfor 58 983 km fra månen (omtrent dobbelt så høy som planlagt flyby-høyde). Romfartøyet returnerte data om månestrålingsmiljøet, selv om ønsket om å være det første menneskeskapte kjøretøyet som flyr forbi månen gikk tapt da Sovjetunionens måne 1 passert månen flere uker før Pioneer 4 .

Pioneer 6, 7, 7, 9, E

Pionerer 6, 7, 8, og 9 ble opprettet for å gjøre de første detaljerte, omfattende målingene av solvinden, solmagnetiske felt, og kosmiske stråler . Data fra kjøretøyene er designet for å måle magnetiske fenomener i stor skala og partikler og felt i interplanetarisk rom, og data fra kjøretøyene har blitt brukt for å bedre forstå stjerneprosesser så vel som strukturen og flyten til solvinden. Kjøretøyene fungerte også som verdens første rombaserte solværnettverk, og ga praktiske data om solstormer som påvirker kommunikasjon og kraft på jorden. Et femte romfartøy, Pioner E , gikk tapt da den ikke klarte å gå i bane på grunn av en feil i bæreraketten.

Pioneer 10, 11

Pionerer 10 og elleve var det første romfartøyet som besøkte Jupiter ( Pioneer 10 og elleve ) og Saturn ( Pioneer 11 bare). Fungerer som veisøkere for Voyager oppdrag, ga kjøretøyene de første vitenskapelige observasjonene på nært hold av disse planetene, samt informasjon om miljøene som ville bli møtt av Reisende . Instrumenter ombord på de to fartøyene studerte Jupiter og Saturns atmosfærer, magnetiske felt, måner og ringer, samt interplanetariske magnetiske og støvpartikkelmiljøer, solvinden og kosmiske stråler. Etter deres planetariske møter fortsatte kjøretøyene på fluktbaner fra solsystemet. På slutten av 1995 var Pioneer 10 (det første menneskeskapte objektet som forlot solsystemet) omtrent 64 AU fra solen og på vei mot det interstellare rommet med 2,6 AU/år.

Samtidig, Pioneer 11 var 44,7 AU fra solen og på vei utover med 2,5 AU/år. Etter deres planetariske møter ble noen eksperimenter ombord på begge romfartøyene slått av for å spare strøm da kjøretøyets RTG-effekt ble redusert. Pioneer 11'er oppdraget ble avsluttet 30. september 1995, da RTG-effektnivået ikke var tilstrekkelig til å drive noen eksperimenter, og romfartøyet kunne ikke lenger kontrolleres. Kontakt med Pioneer 10 gikk tapt i 2003.

Denne kunstnerens konsept av romfartøyet Pioneer 12 (tvilling til Pioneer 11) ved Jupiter. Den, i likhet med tvillingen, målte forholdene ved Jupiter, inkludert magnetfeltet og strålingsmiljøet. NASA

Pioneer Venus Orbiter og Multiprobe Mission

Pioneer Venus Orbiter ble designet for å utføre langsiktige observasjoner av Venus atmosfære og overflateegenskaper. Etter å ha gått inn i bane rundt Venus i 1978, returnerte romfartøyet globale kart over planetens skyer, atmosfære og ionosfære, målinger av atmosfære-solvindinteraksjonen og radarkart av 93 prosent av overflaten til Venus. I tillegg benyttet kjøretøyet seg av flere muligheter til å gjøre systematiske UV-observasjoner av flere kometer. Med en planlagt primær oppdragsvarighet på bare åtte måneder, Pioner romfartøyet forble i drift til 8. oktober 1992, da det endelig brant opp i Venus-atmosfæren etter å ha gått tom for drivmiddel. Data fra Orbiter ble korrelert med data fra søsterkjøretøyet (Pioneer Venus Multiprobe og dens atmosfæriske sonder) for å relatere spesifikke lokale målinger til den generelle tilstanden til planeten og dens miljø som observert fra bane.

Til tross for deres drastisk forskjellige roller Pioneer Orbiter og Multiprobe var veldig like i design. Bruken av identiske systemer (inkludert flymaskinvare, flyprogramvare og bakketestutstyr) og inkorporering av eksisterende design fra tidligere oppdrag (inkludert OSO og Intelsat) gjorde at oppdraget kunne nå sine mål til en minimumskostnad.

Pioneer Venus Multiprobe

Pioneer Venus Multiprobe bar 4 prober designet for å utføre atmosfæriske målinger på stedet. Utgitt fra transportkjøretøyet i midten av november 1978, gikk sondene inn i atmosfæren med 41 600 km/t og utførte en rekke eksperimenter for å måle kjemisk sammensetning, trykk, tetthet og temperatur i atmosfæren fra midten til nedre. Sondene, bestående av en stor tungt instrumentert sonde og tre mindre sonder, ble målrettet mot forskjellige steder. Den store sonden kom inn nær planetens ekvator (i dagslys). De små sondene ble sendt til forskjellige steder.

Pioneer Venus Multiprobe ble lansert i 1978 og kom sent på høsten. Sondene gikk ned gjennom atmosfæren og sendte tilbake informasjon om forholdene. NASA

Sondene var ikke designet for å overleve støt med overflaten, men dagsonden, sendt til dagslyssiden, klarte å vare en stund. Den sendte temperaturdata fra overflaten i 67 minutter til batteriene var tomme. Bærekjøretøyet, som ikke er designet for atmosfærisk gjeninntrengning, fulgte probene inn i det venusiske miljøet og videreformidlet data om egenskapene til den ekstreme ytre atmosfæren til den ble ødelagt av atmosfærisk oppvarming.

Pioneer-oppdragene hadde en lang og hederlig plass i romforskningshistorien. De banet vei for andre oppdrag og bidro sterkt til vår forståelse av ikke bare planeter, men også det interplanetariske rommet de beveger seg gjennom.

Raske fakta om The Pioneer Missions

• Pioneer-oppdragene omfattet en rekke romfartøyer til planeter, fra Månen og Venus til de ytre gassgigantene Jupiter og Saturn.
• De første vellykkede Pioneer-oppdragene gikk til månen.
• Det mest komplekse oppdraget var Pioneer Venus Multiprobe.

Redigert og oppdatert avCarolyn Collins Petersen