Misje pionierskie: Eksploracje Słońca, Jowisza, Saturna i Wenus

Planetolodzy pracują w trybie „eksploruj układ słoneczny” od wczesnych lat 60. XX wieku, odkąd NASA i inne agencje kosmiczne były zdolne do wznoszenia satelitów z Ziemi. To wtedy pierwsze sondy Księżyca i Marsa opuściły Ziemię, aby zbadać te światy. The Pionier seria statków kosmicznych była dużą częścią tego wysiłku. Przeprowadzili pierwsze w swoim rodzaju poszukiwania Słońce, Jowisz, Saturn i Wenus. Utorowali również drogę dla wielu innych sond, w tymPodróżnik misje, Cassini,Galileo, i Nowe Horyzonty.

Misje pionierskie 0, 1, i 2 były pierwszą próbą Stanów Zjednoczonych badania Księżyca za pomocą statku kosmicznego. Następnie odbyły się te same misje, które nie spełniły swoich celów księżycowych Pionierzy 3 i 4. Były to pierwsze udane misje księżycowe w Ameryce. Kolejny z serii Pionier 5 dostarczył pierwsze mapy międzyplanetarnego pola magnetycznego. Pionierzy 6,7,8, i 9 jako pierwsza na świecie sieć monitorowania energii słonecznej i zapewniła ostrzeżenia o zwiększonej aktywności Słońca, która może wpłynąć na satelity i systemy naziemne krążące wokół Ziemi.

Ponieważ NASA i społeczność planetologów byli w stanie zbudować bardziej solidny statek kosmiczny, który mógłby podróżować dalej niż wewnętrzny układ słoneczny, stworzyli i rozmieścili bliźniaka Pionier 10 i 11 pojazdy. Były to pierwsze statki kosmiczne, które odwiedziły Jowisza i Saturna. Statek przeprowadził różnorodne obserwacje naukowe dwóch planet i zwrócił dane środowiskowe, które wykorzystano podczas projektowania bardziej wyrafinowanych Podróżnik sondy.

Po nieudanym USAF / NASA Misje pionierskie 0, 1, i 2 misje księżycowe, armia USA i NASA rozpoczęły jeszcze dwie misje księżycowe. Były one mniejsze niż poprzednie statki kosmiczne z tej serii i każdy przeprowadził tylko jeden eksperyment w celu wykrycia promieniowania kosmicznego. Oba pojazdy miały latać nad Księżycem i zwracać dane o Ziemi i środowisku promieniowania Księżyca. Uruchomienie Pionier 3 nie powiodło się, gdy przedwcześnie odcięto pierwszy pojazd startowy. Mimo że Pionier 3 nie osiągnął prędkości ucieczki, osiągnął wysokość 103 323 km i odkrył drugi pas promieniowania wokół Ziemi.

Uruchomienie Pionier 4 odniósł sukces i był to pierwszy amerykański statek kosmiczny, który uniknął grawitacji Ziemi, gdy przeleciał w odległości 58.983 km od Księżyca (około dwa razy więcej niż planowana wysokość przelotowa). Statek kosmiczny zwrócił dane o środowisku promieniowania księżyca, chociaż pragnienie bycia pierwszym stworzonym przez człowieka pojazdem przelatującym obok Księżyca zostało utracone, gdy Związek Radziecki Luna 1 minął Księżyc kilka tygodni wcześniej Pionier 4.

Pionierzy 6, 7, 8, i 9 zostały stworzone, aby wykonać pierwsze szczegółowe, kompleksowe pomiary wiatru słonecznego, słoneczne pola magnetyczne, i promieniowanie kosmiczne. Zaprojektowany do pomiaru zjawisk magnetycznych na dużą skalę oraz cząstek i pól w przestrzeni międzyplanetarnej, dane z pojazdy zostały wykorzystane do lepszego zrozumienia procesów gwiezdnych, a także struktury i przepływu wiatru słonecznego. Pojazdy działały również jako pierwsza na świecie kosmiczna słoneczna sieć pogodowa, dostarczająca praktycznych danych na temat burz słonecznych, które mają wpływ na komunikację i energię na Ziemi. Piąty statek kosmiczny, Pioneer E., został utracony, gdy nie udało mu się orbitować z powodu awarii pojazdu startowego.

Pionierzy 10 i 11 były pierwszymi statkami kosmicznymi, które odwiedziły Jowisza (Pionier 10 i 11) i Saturn (Pionier 11 tylko). Działając jako poszukiwacze ścieżek dla Podróżnik misje, pojazdy zapewniły pierwsze ścisłe obserwacje naukowe tych planet, a także informacje o środowiskach, które napotkałyby Voyagers. Instrumenty na pokładzie dwóch statków badały atmosferę Jowisza i Saturna, pola magnetyczne, księżyce i pierścienie, a także międzyplanetarne środowisko magnetyczne i cząsteczki pyłu, wiatr słoneczny i kosmiczny promienie Po spotkaniach planetarnych pojazdy kontynuowały trajektorie ucieczki z Układu Słonecznego. Pod koniec 1995 r. Pioneer 10 (pierwszy sztuczny obiekt, który opuścił Układ Słoneczny) znajdował się około 64 AU od Słońca i zmierzał w kierunku przestrzeni międzygwiezdnej z prędkością 2,6 AU rocznie.

W tym samym czasie, Pionier 11 wynosił 44,7 AU od Słońca i zmierzał na zewnątrz w wysokości 2,5 AU rocznie. Po ich planetarnych spotkaniach niektóre eksperymenty na pokładzie obu statków kosmicznych zostały wyłączone w celu oszczędzania energii, ponieważ moc wyjściowa pojazdu RTG spadła. Pioneer 11's misja zakończyła się 30 września 1995 r., kiedy jej poziom mocy RTG był niewystarczający do przeprowadzenia jakichkolwiek eksperymentów, a statek kosmiczny nie mógł być dłużej kontrolowany. Kontakt z Pionier 10 zaginął w 2003 roku.

Pionierski Wenus Orbiter został zaprojektowany do przeprowadzania długoterminowych obserwacji atmosfery i cech powierzchni Wenus. Po wejściu na orbitę wokół Wenus w 1978 r. Sonda zwróciła globalne mapy chmur, atmosfery i planety jonosfera, pomiary oddziaływania wiatru atmosferycznego z atmosferą słoneczną oraz mapy radarowe 93 procent powierzchni Wenus. Ponadto pojazd wykorzystał kilka okazji do systematycznych obserwacji UV kilku komet. Przy planowanym czasie trwania głównej misji wynoszącym zaledwie osiem miesięcy, Pionier statek kosmiczny działał do 8 października 1992 r., kiedy to ostatecznie spłonął w atmosferze Wenus po wyczerpaniu się paliwa. Dane z Orbitera były skorelowane z danymi z jego siostrzanego pojazdu (Pioneer Venus Multiprobe i jego atmosferyczny sondy) w celu powiązania konkretnych lokalnych pomiarów z ogólnym stanem planety i jej środowiska, jak zaobserwowano na orbita.

Pomimo drastycznie odmiennych ról, Pioneer Orbiter i Multiprobe były bardzo podobne w projekcie. Wykorzystanie identycznych systemów (w tym sprzętu do lotu, oprogramowania do lotu i naziemnego sprzętu do testowania) oraz włączenie istniejące projekty z poprzednich misji (w tym OSO i Intelsat) pozwoliły misji osiągnąć co najmniej swoje cele koszt.

Pioneer Venus Multiprobe

Pioneer Venus Multiprobe posiadał 4 sondy przeznaczone do wykonywania pomiarów atmosferycznych na miejscu. Zwolnione z pojazdu przewoźnika w połowie listopada 1978 r. Sondy weszły do ​​atmosfery z prędkością 41 600 km / h i niosły różnorodne eksperymenty do pomiaru składu chemicznego, ciśnienia, gęstości i temperatury od średniej do niższej atmosfera. Sondy, składające się z jednej dużej, mocno oprzyrządowanej sondy i trzech mniejszych, były skierowane w różne miejsca. Duża sonda weszła w pobliżu równika planety (w świetle dziennym). Małe sondy wysłano w różne miejsca.

Sondy nie zostały zaprojektowane tak, aby przetrwać uderzenie z powierzchnią, ale dzienna sonda, wysłana po stronie światła dziennego, przetrwała trochę czasu. Wysyłał dane o temperaturze z powierzchni przez 67 minut, aż do wyczerpania się akumulatorów. Pojazd nośny, nieprzeznaczony do ponownego wejścia w atmosferę, podążył za sondami do środowiska Wenus i przekazywały dane o charakterystyce ekstremalnej atmosfery zewnętrznej, dopóki nie została ona zniszczona przez atmosferyczne ogrzewanie.

Misje Pioneer miały długie i honorowe miejsce w historii eksploracji kosmosu. Utorowali drogę innym misjom i znacznie przyczynili się do naszego zrozumienia nie tylko planet, ale także przestrzeni międzyplanetarnej, przez którą się poruszają.

• Misje Pioneer obejmowały wiele statków kosmicznych na planetach, od Księżyca i Wenus po zewnętrznych gigantów gazowych Jowisza i Saturna.
• Pierwsze udane misje Pioneer udały się na Księżyc.
• Najbardziej złożoną misją był Pioneer Venus Multiprobe.

Edytowane i zaktualizowane przez Carolyn Collins Petersen