Priekopnícke misie: Prieskum slnečnej sústavy

Pioneer 10 odštartoval z Mysu Canaveral 2. marca 1972 pri jednosmernej ceste okolo Jupitera. Teraz je to najvzdialenejšia kozmická loď od Zeme. NASA

Planetárni vedci sú v režime „preskúmať slnečnú sústavu“ od začiatku 60. rokov 20. storočia, odkedy NASA a ďalšie vesmírne agentúry dokázali vyniesť satelity zo Zeme. Vtedy prvé lunárne a Mars sondy opustili Zem, aby študovali tieto svety. The Pioneer série kozmických lodí boli veľkou súčasťou tohto úsilia. Uskutočnili prvé prieskumy svojho druhu slnko ,Jupiter, Saturn aVenuša. Vydláždili cestu aj mnohým ďalším sondám, vrátane Voyager misie, Cassini, Galileo , a New Horizons .

Prvá kozmická loď zo série Pioneer sa volala Pioneer Able a skúmala Mesiac. NASA

Pioneer 0, 1, 2

Priekopnícke misie 0, 1 , a dva boli prvé pokusy Spojených štátov študovať Mesiac pomocou kozmickej lode. Tieto identické misie, ktoré všetky nesplnili svoje lunárne ciele, nasledovali Priekopníci 3 a 4 . Boli to prvé úspešné mesačné misie Ameriky. Ďalší zo série, Priekopník 5 poskytol prvé mapy medziplanetárneho magnetického poľa. Pioneers 6,7,8, a 9 nasledovala ako prvá sieť na monitorovanie slnečného žiarenia na svete a poskytovala varovania pred zvýšenou slnečnou aktivitou, ktorá by mohla ovplyvniť satelity obiehajúce Zem a pozemné systémy.

Keď NASA a planetárna vedecká komunita dokázali postaviť robustnejšiu kozmickú loď, ktorá by mohla cestovať ďalej ako vnútorná slnečná sústava, vytvorili a nasadili dvojča. Pioneer 10 a jedenásť vozidiel. Boli to prvé kozmické lode, ktoré kedy navštívili Jupiter a Saturn. Loď vykonala širokú škálu vedeckých pozorovaní dvoch planét a vrátila údaje o životnom prostredí, ktoré boli použité pri návrhu sofistikovanejšej Voyager sondy.

Pioneer 10 bol postavený v NASA Ames Research Center a zahŕňal viacero detektorov a nástrojov na štúdium planéty, jej gravitačného poľa a jej magnetického poľa. NASA

Pioneer 3, 4

Po neúspešnom USAF/NASA Misie Pioneer 0, 1, a dva mesačné misie, americká armáda a NASA spustili ďalšie dve mesačné misie. Boli menšie ako predchádzajúce kozmické lode v sérii a každá uskutočnila iba jeden experiment na detekciu kozmického žiarenia. Obe vozidlá mali preletieť okolo Mesiaca a vrátiť údaje o radiačnom prostredí Zeme a Mesiaca. Spustenie Priekopník 3 zlyhala, keď sa prvý stupeň nosnej rakety predčasne prerušil. Hoci Priekopník 3 nedosiahla únikovú rýchlosť, dostala sa do výšky 102 332 km a objavila druhý radiačný pás okolo Zeme.

Toto je konfigurácia pre Pioneers 3 a 4. NASA

Spustenie Priekopník 4 bola úspešná a bola to prvá americká kozmická loď, ktorá unikla zemskej gravitácii, keď preletela do vzdialenosti 58 983 km od Mesiaca (asi dvojnásobok plánovanej výšky preletu). Kozmická loď vrátila údaje o radiačnom prostredí Mesiaca, hoci túžba byť prvým človekom vyrobeným vozidlom, ktoré preletí okolo Mesiaca, sa stratila, keď Sovietsky zväz mesiac 1 prešiel okolo Mesiaca pred niekoľkými týždňami Priekopník 4 .

Pioneer 6, 7, 7, 9, E

Pioneers 6, 7, 8, a 9 boli vytvorené, aby vykonali prvé podrobné a komplexné merania slnečného vetra, slnečné magnetické polia, a kozmické lúče . Údaje z vozidiel, ktoré boli navrhnuté na meranie veľkých magnetických javov a častíc a polí v medziplanetárnom priestore, sa použili na lepšie pochopenie hviezdnych procesov, ako aj štruktúry a prúdenia slnečného vetra. Vozidlá tiež fungovali ako prvá vesmírna sieť solárneho počasia na svete, ktorá poskytovala praktické údaje o slnečných búrkach, ktoré ovplyvňujú komunikáciu a energiu na Zemi. Piata kozmická loď, Pioneer E , sa stratilo, keď zlyhalo na obežnej dráhe v dôsledku poruchy nosnej rakety.

Pioneer 10, 11

Priekopníci 10 a jedenásť boli prvou kozmickou loďou, ktorá navštívila Jupiter ( Pioneer 10 a jedenásť ) a Saturn ( Priekopník 11 iba). Pôsobí ako priekopníci pre Voyager Vozidlá poskytli prvé podrobné vedecké pozorovania týchto planét, ako aj informácie o prostrediach, s ktorými sa Voyagerov . Prístroje na palube dvoch plavidiel študovali atmosféry Jupitera a Saturnu, magnetické polia, mesiace a prstence, ako aj medziplanetárne magnetické prostredie a prostredie prachových častíc, slnečný vietor a kozmické žiarenie. Po ich planetárnych stretnutiach vozidlá pokračovali v únikových trajektóriách zo slnečnej sústavy. Na konci roku 1995 bol Pioneer 10 (prvý človekom vyrobený objekt, ktorý opustil slnečnú sústavu) asi 64 AU od Slnka a smeroval do medzihviezdneho priestoru rýchlosťou 2,6 AU/rok.

Zároveň, Priekopník 11 bola 44,7 AU od Slnka a smerovala smerom von rýchlosťou 2,5 AU/rok. Po ich planetárnych stretnutiach boli niektoré experimenty na palube oboch kozmických lodí vypnuté, aby sa ušetrila energia, pretože sa znížil výkon RTG vozidla. Pioneer 11's misia skončila 30. septembra 1995, keď jej výkon RTG nestačil na uskutočnenie akýchkoľvek experimentov a kozmickú loď už nebolo možné ovládať. Kontaktovať s Pioneer 10 sa stratil v roku 2003.

Tento umelecký koncept kozmickej lode Pioneer 12 (dvojča k Pioneer 11) na Jupiteri. Rovnako ako jeho dvojča meralo podmienky na Jupiteri, vrátane jeho magnetického poľa a radiačného prostredia. NASA

Pioneer Venus Orbiter a Multiprobe Mission

Pioneer Venus Orbiter bol navrhnutý tak, aby vykonával dlhodobé pozorovania atmosféry Venuše a povrchových prvkov. Po vstupe na obežnú dráhu okolo Venuše v roku 1978 sonda vrátila globálne mapy planétových oblakov, atmosféry a ionosféry, merania interakcie atmosféry a slnečného vetra a radarové mapy 93 percent povrchu Venuše. Okrem toho vozidlo využilo niekoľko príležitostí na systematické UV pozorovanie niekoľkých komét. S plánovaným trvaním primárnej misie iba osem mesiacov Pioneer kozmická loď zostala v prevádzke až do 8. októbra 1992, kedy napokon po vyčerpaní paliva zhorela v atmosfére Venuše. Údaje z Orbiteru boli korelované s údajmi zo sesterského vozidla (Pioneer Venus Multiprobe a jeho atmosférické sondy), aby sa dali špecifické miestne merania do súvisu so všeobecným stavom planéty a jej prostredia, ako je pozorované z obežnej dráhy.

Napriek ich drasticky odlišným úlohám, Pioneer Orbiter a Multisonda boli dizajnovo veľmi podobné. Použitie identických systémov (vrátane letového hardvéru, letového softvéru a pozemných testovacích zariadení) a začlenenie existujúcich návrhov z predchádzajúcich misií (vrátane OSO a Intelsat) umožnilo misii splniť svoje ciele pri minimálnych nákladoch.

Pioneer Venus Multiprobe

Pioneer Venus Multiprobe niesla 4 sondy určené na vykonávanie meraní atmosféry in-situ. Sondy, ktoré boli uvoľnené z nosného vozidla v polovici novembra 1978, vstúpili do atmosféry rýchlosťou 41 600 km/h a vykonali rôzne experimenty na meranie chemického zloženia, tlaku, hustoty a teploty strednej až nižšej atmosféry. Sondy, pozostávajúce z jednej veľkej, silne prístrojovej sondy a troch menších sond, boli zamerané na rôzne miesta. Veľká sonda vstúpila do blízkosti rovníka planéty (za denného svetla). Malé sondy boli odoslané na rôzne miesta.

Pioneer Venus Multiprobe bola vypustená v roku 1978 a dorazila koncom jesene. Sondy zostúpili cez atmosféru a poslali späť informácie o podmienkach. NASA

Sondy neboli navrhnuté tak, aby prežili dopad na povrch, no denná sonda vyslaná na dennú stranu dokázala chvíľu vydržať. Z povrchu posielal údaje o teplote 67 minút, kým sa nevybili batérie. Nosné vozidlo, ktoré nebolo navrhnuté na návrat do atmosféry, sledovalo sondy do prostredia Venuše a prenášalo údaje o charakteristikách extrémnej vonkajšej atmosféry, kým nebolo zničené atmosférickým ohrevom.

Misie Pioneer mali v histórii vesmírneho prieskumu dlhé a čestné miesto. Vydláždili cestu pre ďalšie misie a veľkou mierou prispeli k nášmu pochopeniu nielen planét, ale aj medziplanetárneho priestoru, ktorým sa pohybujú.

Rýchle fakty o Pioneer Missions

• Misie Pioneer zahŕňali množstvo kozmických lodí na planéty od Mesiaca a Venuše až po vonkajších plynných obrov Jupiter a Saturn.
• Prvé úspešné misie Pioneer smerovali na Mesiac.
• Najkomplexnejšou misiou bola Pioneer Venus Multiprobe.

Upravil a aktualizovalCarolyn Collins Petersen