Pionirske misije: raziskovanje sončnega sistema

Pioneer 10 je izstrelil iz Cape Canaveral 2. marca 1972 na enosmernem potovanju mimo Jupitra. Zdaj je najbolj oddaljeno vesoljsko plovilo od Zemlje. NASA

Planetarni znanstveniki so v načinu 'raziskovanja sončnega sistema' že od zgodnjih šestdesetih let prejšnjega stoletja, odkar so NASA in druge vesoljske agencije sposobne dvigniti satelite z Zemlje. Takrat sta prvi lunarni in marsovski sondi zapustili Zemljo, da bi preučevali te svetove. The Pionir serija vesoljskih plovil je bila velik del tega prizadevanja. Izvedli so prve raziskave te vrste sonce ,Jupiter, Saturn inVenera. Prav tako so utrli pot številnim drugim raziskavam, vključno z Voyager misije, Cassini, Galileo , in Nova obzorja .

Prvo vesoljsko plovilo iz serije Pioneer se je imenovalo Pioneer Able in je preučevalo Luno. NASA

Pionir 0, 1, 2

Pionirske misije 0, 1 , in dva so bili prvi poskusi Združenih držav preučevati Luno z vesoljskim plovilom. Tem enakim misijam, ki niso uspele doseči svojih lunarnih ciljev, so sledile Pionirji 3 in 4 . To so bile prve ameriške uspešne lunarne misije. Naslednji v seriji, Pionir 5 zagotovil prve zemljevide medplanetarnega magnetnega polja. Pionirji 6,7,8, in 9 sledil kot prvo svetovno omrežje za spremljanje sonca in zagotovil opozorila o povečani sončni aktivnosti, ki bi lahko vplivala na satelite v Zemljini orbiti in zemeljske sisteme.

Ko sta NASA in planetarna znanstvena skupnost lahko zgradili bolj robustno vesoljsko plovilo, ki bi lahko potovalo dlje od notranjega sončnega sistema, sta ustvarili in namestili dvojčka Pionir 10 in enajst vozila. To so bile prve vesoljske ladje, ki so kdaj obiskale Jupiter in Saturn. Plovilo je izvedlo široko paleto znanstvenih opazovanj obeh planetov in vrnilo podatke o okolju, ki so bili uporabljeni pri načrtovanju bolj izpopolnjenega Voyager sonde.

Pioneer 10 je bil zgrajen v Nasinem raziskovalnem centru Ames in je vključeval več detektorjev in instrumentov za preučevanje planeta, njegovega gravitacijskega in magnetnega polja. NASA

Pionir 3, 4

Po neuspešnem USAF/NASA Pionirske misije 0, 1, in dva lunarne misije sta ameriška vojska in NASA sprožili še dve lunarni misiji. Ta so bila manjša od prejšnjih vesoljskih plovil v seriji in vsako je imelo samo en eksperiment za odkrivanje kozmičnega sevanja. Obe vozili naj bi leteli mimo Lune in vrnili podatke o sevalnem okolju Zemlje in Lune. Izstrelitev pionir 3 spodletelo, ko je nosilna raketa prezgodaj prekinila stopnjo. čeprav pionir 3 ni dosegel ubežne hitrosti, je dosegel višino 102.332 km in odkril drugi radiacijski pas okoli Zemlje.

To je konfiguracija za Pioneerja 3 in 4. NASA

Izstrelitev Pionir 4 je bilo uspešno in je bilo prvo ameriško vesoljsko plovilo, ki se je izognilo Zemljini gravitacijski sili, ko je letelo znotraj 58.983 km od Lune (približno dvakrat več od načrtovane višine preleta). Vesoljsko plovilo je vrnilo podatke o Luninem sevalnem okolju, čeprav se je želja, da bi bilo prvo umetno plovilo, ki bo letelo mimo Lune, izgubila, ko je Sovjetska zveza luna 1 nekaj tednov pred tem šel mimo Lune Pionir 4 .

Pionir 6, 7, 7, 9, E

Pionirji 6, 7, 8, in 9 so bili ustvarjeni za izvedbo prvih podrobnih, celovitih meritev sončnega vetra, sončna magnetna polja, in kozmični žarki . Podatki iz vozil so bili zasnovani za merjenje velikih magnetnih pojavov ter delcev in polj v medplanetarnem prostoru, zato so bili uporabljeni za boljše razumevanje zvezdnih procesov ter strukture in toka sončnega vetra. Vozila so delovala tudi kot prvo vesoljsko omrežje za sončno vreme na svetu, ki zagotavlja praktične podatke o sončnih nevihtah, ki vplivajo na komunikacije in energijo na Zemlji. Peto vesoljsko plovilo, Pionir E , je bil izgubljen, ko ni uspel obkrožiti zaradi okvare nosilne rakete.

Pionirska 10, 11

Pionirji 10 in enajst so bili prvo vesoljsko plovilo, ki je obiskalo Jupiter ( Pionir 10 in enajst ) in Saturn ( Pionir 11 samo). Delujejo kot iskalci poti za Voyager misijah so vozila zagotovila prva znanstvena opazovanja teh planetov od blizu, pa tudi informacije o okoljih, s katerimi se bodo srečali Popotniki . Instrumenti na krovu obeh plovil so preučevali atmosfero Jupitra in Saturna, magnetna polja, lune in obroče, pa tudi medplanetarna magnetna okolja in okolja prašnih delcev, sončni veter in kozmične žarke. Po njihovih srečanjih s planeti so vozila nadaljevala po poti pobega iz sončnega sistema. Konec leta 1995 je bil Pioneer 10 (prvi umetni predmet, ki je zapustil sončni sistem) približno 64 AU od Sonca in se je usmeril proti medzvezdnemu prostoru s hitrostjo 2,6 AU/leto.

Ob istem času, Pionir 11 je bil 44,7 AU od Sonca in se je usmeril navzven s hitrostjo 2,5 AU/leto. Po njunih planetarnih srečanjih so bili nekateri poskusi na krovu obeh vesoljskih plovil izklopljeni zaradi varčevanja z energijo, saj se je izhodna moč RTG vozila zmanjšala. Pioneer 11 misija se je končala 30. septembra 1995, ko njegova moč RTG ni bila zadostna za izvajanje kakršnih koli poskusov in vesoljskega plovila ni bilo več mogoče nadzorovati. Kontakt z Pionir 10 je bil izgubljen leta 2003.

Ta umetnikov koncept vesoljskega plovila Pioneer 12 (dvojček Pioneerja 11) na Jupitru. Tako kot njegov dvojček je meril pogoje na Jupitru, vključno z njegovim magnetnim poljem in sevalnim okoljem. NASA

Pioneer Venus Orbiter in misija Multiprobe

Pioneer Venus Orbiter je bil zasnovan za izvajanje dolgoročnih opazovanj Venerinega ozračja in površinskih značilnosti. Po vstopu v orbito okoli Venere leta 1978 je vesoljsko plovilo vrnilo globalne zemljevide planetovih oblakov, atmosfere in ionosfere, meritve interakcije med atmosfero in sončnim vetrom ter radarske zemljevide 93 odstotkov površja Venere. Poleg tega je vozilo izkoristilo več priložnosti za sistematično UV opazovanje več kometov. Z načrtovano primarno misijo, ki traja le osem mesecev, je Pionir vesoljsko plovilo je delovalo do 8. oktobra 1992, ko je dokončno zgorelo v atmosferi Venere, potem ko mu je zmanjkalo pogonskega goriva. Podatki iz Orbiterja so bili povezani s podatki iz njegovega sestrskega vozila (Pioneer Venus Multiprobe in njegovih atmosferskih sond), da bi povezali specifične lokalne meritve s splošnim stanjem planeta in njegovega okolja, opazovanega iz orbite.

Kljub drastično različnim vlogam Pioneer Orbiter in Multiprobe sta si bila oblikovno zelo podobna. Uporaba identičnih sistemov (vključno s strojno opremo za letenje, programsko opremo za letenje in opremo za testiranje na tleh) in vključitev obstoječih zasnov iz prejšnjih misij (vključno z OSO in Intelsatom) je misiji omogočila izpolnjevanje ciljev z minimalnimi stroški.

Pioneer Venus Multiprobe

Pioneer Venus Multiprobe je nosil 4 sonde, zasnovane za izvajanje atmosferskih meritev na kraju samem. Sredi novembra 1978 so sonde, ki so bile izpuščene iz nosilnega vozila, vstopile v atmosfero s hitrostjo 41.600 km/h in izvedle vrsto poskusov za merjenje kemične sestave, tlaka, gostote in temperature srednjega do spodnjega ozračja. Sonde, sestavljene iz ene velike močno opremljene sonde in treh manjših sond, so bile usmerjene na različne lokacije. Velika sonda je vstopila blizu ekvatorja planeta (podnevi). Majhne sonde so bile poslane na različne točke.

Pioneer Venus Multiprobe je bil izstreljen leta 1978 in je prispel pozno jeseni. Sonde so se spustile skozi atmosfero in poslale informacije o razmerah. NASA

Sondi nista bili zasnovani, da bi preživeli trčenje s površjem, vendar je dnevna sonda, poslana na stran dnevne svetlobe, zdržala nekaj časa. Podatke o temperaturi je s površja pošiljal 67 minut, dokler se baterije niso izpraznile. Nosilno vozilo, ki ni bilo zasnovano za ponovni vstop v atmosfero, je sledilo sondam v Venerino okolje in posredovalo podatke o značilnostih ekstremne zunanje atmosfere, dokler je ni uničilo atmosfersko segrevanje.

Misije Pioneer so imele dolgo in častno mesto v zgodovini raziskovanja vesolja. Utirali so pot drugim misijam in veliko prispevali k našemu razumevanju ne le planetov, temveč tudi medplanetarnega prostora, skozi katerega se gibljejo.

Hitra dejstva o misijah Pioneer

• Pioneerjeve misije so obsegale številna vesoljska plovila do planetov, od Lune in Venere do zunanjih plinastih velikanov Jupitra in Saturna.
• Prve uspešne misije Pioneer so šle na Luno.
• Najbolj zapletena misija je bila Pioneer Venus Multiprobe.

Uredil in posodobilCarolyn Collins Petersen