Pioneer Missions: Explorations of the Sun, Jupiter, Saturn a Venuše

Planetární vědci jsou v režimu „prozkoumejte sluneční soustavu“ od počátku šedesátých let, od doby, kdy NASA a další kosmické agentury byly schopny lofovat satelity ze Země. Tehdy opustily první lunární sondy a sondy Mars Zemi, aby studovaly tyto světy. Průkopník velká část tohoto úsilí byla řada kosmických lodí. Prováděli prvotřídní průzkumy slunce, Jupiter, Saturn a Venuše. Rovněž vydláždili cestu mnoha dalším sondám, včetněVoyager mise, Cassini,Galileo, a Nové obzory.

Pioneer Missions 0, 1, a 2 byly první pokusy Spojených států studovat Měsíc pomocí kosmické lodi. Po těchto identických misích, které všechny nesplnily své lunární cíle, následovaly Průkopníci 3 a 4. Byly to první americké úspěšné měsíční mise. Další ze série, Průkopník 5 poskytl první mapy meziplanetárního magnetického pole. Průkopníci 6,7,8, a 9 navázala na první sluneční monitorovací síť na světě a poskytla varování o zvýšené sluneční aktivitě, která by mohla ovlivnit satelity a pozemní systémy obíhající kolem Země.

Protože NASA a komunita planetárních věd dokázaly postavit robustnější kosmickou loď, která by mohla cestovat dále než vnitřní sluneční soustava, vytvořili a rozmístili dvojče. Průkopník 10 a 11 vozidel. Byli to první kosmické lodě, které kdy navštívily Jupiter a Saturn. Plavidlo provedlo širokou škálu vědeckých pozorování obou planet a vrátilo údaje o životním prostředí, které byly použity při návrhu sofistikovanějších Voyager sondy.

Po neúspěšném USAF / NASA Pioneer Missions 0, 1, a 2 měsíční mise, americká armáda a NASA zahájily další dvě měsíční mise. Byly menší než předchozí kosmická loď v sérii a každý provedl pouze jediný experiment k detekci kosmického záření. Obě vozidla měla létat Měsícem a vracet data o Zemi a měsíčním radiačním prostředí. Zahájení Průkopník 3 selhalo, když se předčasně přerušilo první fáze spouštěcího vozidla. Ačkoli Průkopník 3 nedosáhl únikové rychlosti, dosáhl výšky 102,332 km a objevil druhý radiační pás kolem Země.

Zahájení Průkopník 4 byl úspěšný a byla to první americká kosmická loď, která unikla zemskému gravitačnímu tahu, když prošla do 58,983 km od měsíce (asi dvakrát vyšší než plánovaná nadmořská výška). Kosmická loď vrátila data o radiačním prostředí Měsíce, i když touha být prvním člověkem vyrobeným vozidlem, které letí kolem Měsíce, byla ztracena, když Sovětský svaz Luna 1 Měsíc před několika týdny Průkopník 4.

Průkopníci 6, 7, 8, a 9 byly vytvořeny k provedení prvních podrobných a komplexních měření slunečního větru, solární magnetická pole, a kosmické paprsky. Navrženo pro měření velkoobjemových magnetických jevů a částic a polí v meziplanetárním prostoru, data z vozidla byla použita k lepšímu pochopení hvězdných procesů a struktury a proudění slunečního větru. Vozidla také fungovala jako první vesmírná síť slunečního počasí na světě, poskytující praktické údaje o slunečních bouřích, které ovlivňují komunikaci a energii na Zemi. Pátá kosmická loď, Pioneer E, byla ztracena, když se jí nepodařilo obíhat v důsledku poruchy startovacího vozidla.

Průkopníci 10 a 11 byli první kosmickou lodí, která navštívila Jupiter (Průkopník 10 a 11) a Saturn (Průkopník 11 pouze). Působí jako hledači cesty pro Voyager mise, vozidla poskytla první podrobná vědecká pozorování těchto planet, jakož i informace o prostředích, s nimiž by se setkaly Voyagers. Nástroje na palubě dvou plavidel studovaly atmosféru Jupitera a Saturna, magnetická pole, měsíce a prsteny, stejně jako meziplanetární magnetické a prachové částice, sluneční vítr a kosmické paprsky. Po jejich planetárním střetu vozidla pokračovala v únikových trajektoriích ze sluneční soustavy. Na konci roku 1995 byla Pioneer 10 (první uměle vytvořený objekt opouštějící sluneční soustavu) asi 64 AU od Slunce a směřovala k mezihvězdnému prostoru rychlostí 2,6 AU / rok.

Ve stejnou dobu, Průkopník 11 byl 44,7 AU od Slunce a směřoval ven rychlostí 2,5 AU / rok. Po jejich planetárních střetech byly některé experimenty na palubě obou kosmických lodí vypnuty, aby se šetřila energie, protože se snížil výkon RTG vozidla. Pioneer 11's mise skončila 30. září 1995, kdy její výkonová úroveň RTG nebyla dostatečná pro provozování experimentů a kosmická loď, již nemohla být ovládána. Kontakt s Průkopník 10 byl ztracen v roce 2003.

Pioneer Venus Orbiter byl navržen k provádění dlouhodobých pozorování atmosféry Venuše a povrchových prvků. Po vstupu na oběžnou dráhu kolem Venuše v roce 1978 vrátila kosmická loď globální mapy mraků planety, atmosféry a ionosféra, měření interakce atmosféra-sluneční vítr a radarové mapy 93 procent povrchu Venuše. Kromě toho vozidlo využilo několik příležitostí k systematickému pozorování několika komet UV zářením. S plánovaným trváním primární mise pouze osm měsíců Průkopník kosmická loď zůstala v provozu až do 8. října 1992, kdy po vybití paliva konečně shořela v atmosféře Venuše. Data z Orbiteru byla korelována s daty z jeho sesterského vozidla (Pioneer Venus Multiprobe a jeho atmosférická sondy) vztahovat specifická lokální měření k obecnému stavu planety a jejímu prostředí, jak je pozorováno z obíhat.

Přes jejich drasticky odlišné role Pioneer Orbiter a Multiprobe byly velmi podobné v designu. Používání identických systémů (včetně letového hardwaru, letového softwaru a pozemního zkušebního zařízení) a začlenění stávající návrhy z předchozích misí (včetně OSO a Intelsat) umožnily misi splnit své cíle minimálně náklady.

Pioneer Venus Multiprobe

Pioneer Venus Multiprobe nesl 4 sondy určené k provádění atmosférických měření in situ. Sondy, uvolněné z nosného vozidla v polovině listopadu 1978, vstoupily do atmosféry rychlostí 41 600 km / h a nesly různé experimenty k měření chemického složení, tlaku, hustoty a teploty od poloviny k nižší atmosféra. Sondy, sestávající z jedné velké sondy s velkým přístrojem a tří menších sond, byly zaměřeny na různých místech. Velká sonda vstoupila do blízkosti rovníku planety (za denního světla). Malé sondy byly poslány na různá místa.

Sondy nebyly navrženy tak, aby přežily náraz s povrchem, ale denní sonda, vyslaná na stranu denního světla, dokázala chvíli trvat. Po dobu 67 minut posílala údaje o teplotě z povrchu, dokud nebyly vybity její baterie. Nosné vozidlo, které není určeno pro atmosférický návrat, sledovalo sondy do venušského prostředí a předávaly údaje o charakteristikách extrémní vnější atmosféry, dokud nebyla zničena atmosférickou atmosférou topení.

Mise Pioneer měly v historii průzkumu vesmíru dlouhé a čestné místo. Vydláždili cestu dalším misím a výrazně přispěli k našemu pochopení nejen planet, ale také meziplanetárního prostoru, kterým se pohybují.

• Mise Pioneer obsahovaly řadu kosmických lodí na planety od Měsíce a Venuše po vnější plynové giganty Jupiter a Saturn.
• První úspěšné mise Pioneer šly na Měsíc.
• Nejsložitější misí byla Pioneer Venus Multiprobe.

Upraveno a aktualizováno uživatelem Carolyn Collins Petersen