Pioneerimissioonid: Päikese, Jupiteri, Saturni ja Veenuse uurimine

Planeediteadlased on olnud režiimis "uurida päikesesüsteemi" alates 1960. aastate algusest, sellest ajast peale, kui NASA ja muud kosmoseagentuurid suutsid satelliite Maalt üles tõsta. Siis lahkusid esimesed Kuu ja Marsi sondid Maad uurima neid maailmu. Pioneer kosmoseaparaatide seeriad moodustasid suure osa sellest ettevõtmisest. Nad viisid läbi esmakordsed uuringud Päike, Jupiter, Saturn ja Veenus. Nad sillutasid teed ka paljudele teistele sondidele, sealhulgasVoyager missioonid, Cassini,Galileoja Uued horisondid.

Pioneerimissioonid 0, 1ja 2 olid USA esimesed katsed Kuud kosmoselaevade abil uurida. Neile identsetele missioonidele, mis kõik ei suutnud saavutada oma Kuu eesmärke, järgnesid Pioneerid 3 ja 4. Need olid Ameerika esimesed edukad Kuumissioonid. Sarja järgmine Pioneer 5 esitas esimesed kaardid planeetidevahelise magnetvälja kohta. Pioneerid 6,7,8, ja 9 järgnes sellele maailmas esimese päikesemonitooringu võrgustikuna ja andis hoiatusi päikese aktiivsuse suurenemise kohta, mis võib mõjutada Maa tiirlevaid satelliite ja maapealseid süsteeme.

Kuna NASA ja planeediteadlaste ringkond suutsid ehitada tugevama kosmoselaeva, mis võiksid liikuda kaugemale kui sisemine päikesesüsteem, lõid nad kaksiku Pioneer 10 ja 11 sõidukid. Need olid esimesed kosmoseaparaadid, mis kunagi külastasid Jupiteri ja Saturni. Käsitöö viis läbi kahe planeedi mitmesuguseid teaduslikke vaatlusi ja tagastati keskkonnaandmeid, mida kasutati keerukamate projekteerimisel Voyager sondid.

Pärast ebaõnnestunud USAF / NASA-d Pioneerimissioonid 0, 1, ja 2 Kuumissioonid, USA armee ja NASA käivitasid veel kaks Kuumissiooni. Need olid väiksemad kui seeria eelmine kosmoselaev ja kõik viisid kosmilise kiirguse tuvastamiseks läbi ainult ühe katse. Mõlemad sõidukid pidid lendama Kuu poolt ja tagastama andmeid Maa ja Kuu kiirguskeskkonna kohta. Programmi käivitamine Pioneer 3 ebaõnnestus, kui kanderakett esimese etapi enneaegselt katkestas. Kuigi Pioneer 3 ei saavutanud põgenemiskiirust, jõudis see 102 332 km kõrgusele ja avastas Maa ümber teise kiirgusvöö.

Programmi käivitamine Pioneer 4 oli edukas ja see oli esimene ameerika kosmoseaparaat, mis pääses Maa gravitatsioonilisest tõmbejõust, kui see möödus Kuust 58 983 km (umbes kaks korda rohkem kui planeeritud lennukõrgus). Kosmoseaparaat saatis tagasi andmeid Kuu kiirguskeskkonna kohta, ehkki soov Nõukogude Liidus kaduda oli esimene Kuu kohal lendav inimese loodud sõiduk. Luna 1 möödas Kuu mitu nädalat enne seda Pioneer 4.

Pioneerid 6, 7, 8, ja 9 loodi päikesetuule esimeste üksikasjalike ja põhjalike mõõtmiste tegemiseks, päikese magnetväljad, ja kosmilised kiired. Mõeldud suuremahuliste magnetiliste nähtuste ning osakeste ja väljade mõõtmiseks planeetidevahelises ruumis sõidukeid on kasutatud tähtprotsesside, samuti päikesetuule struktuuri ja voolu paremaks mõistmiseks. Sõidukid toimisid ka maailmas esimese kosmosepõhise päikesepistete võrgustikuna, pakkudes praktilisi andmeid päikesetormide kohta, mis mõjutavad Maa kommunikatsiooni ja energiat. Viies kosmoselaev, Pioneer E, oli kadunud, kui kanderaketi rikke tõttu orbiidile minna ei õnnestunud.

Pioneerid 10 ja 11 olid esimesed kosmoseaparaadid, mis külastasid Jupiteri (Pioneer 10 ja 11) ja Saturni (Pioneer 11 ainult). Toimides teeotsijana Voyager missioonide ajal edastasid sõidukid nende planeetide kohta esimesi lähedasi teaduslikke vaatlusi, samuti teavet keskkonna kohta, mida planeedid peaksid kokku puutuma Reisijad. Kahe veesõiduki pardal olevad instrumendid uurisid Jupiteri ja Saturni atmosfääri, magnetvälju, kuusid ja rõngad, samuti planeetidevahelised magnetiliste ja tolmuosakeste keskkonnad, päikesetuul ja kosmiline kiired. Pärast nende planeedikohtumisi jätkasid sõidukid Päikesesüsteemist põgenemisteekonnal. 1995. aasta lõpus oli Pioneer 10 (esimene Päikesesüsteemist väljunud inimese loodud objekt) Päikesest umbes 64 AU ja suundus tähtedevahelise ruumi poole kiirusega 2,6 AU aastas.

Samal ajal, Pioneer 11 oli Päikesest 44,7 AU ja suundus väljapoole 2,5 AU aastas. Pärast nende planeedikohtumisi lülitati mõlema kosmoselaeva pardal tehtud katsed energia säästmiseks välja, kuna sõiduki RTG-võimsus vähenes. Pioneer 11-ndad missioon lõppes 30. septembril 1995, kui selle RTG võimsustase polnud eksperimentide läbiviimiseks piisav ja kosmoselaeva ei olnud enam võimalik kontrollida. Kontakt kasutajaga Pioneer 10 kaotati 2003. aastal.

Pioneer Venus Orbiter oli mõeldud Veenuse atmosfääri ja pinnaomaduste pikaajaliste vaatluste tegemiseks. Pärast sisenemist orbiidile Veenuse ümber 1978. aastal, saatis kosmoseaparaat planeedi pilvede, atmosfääri ja ionosfäär, atmosfääri ja päikese tuule interaktsiooni mõõtmised ning radarikaardid, mis moodustavad 93 protsenti Maa pindalast Veenus. Lisaks kasutas sõiduk mitmeid võimalusi komeetide süstemaatiliste UV-vaatluste tegemiseks. Planeeritud esmase missiooni kestus on ainult kaheksa kuud, Pioneer kosmoseaparaat töötas kuni 8. oktoobrini 1992, mil see pärast raketikütuse otsa lõppemist Veenuse atmosfääris põles. Orbiitri andmed olid korrelatsioonis õdede sõiduki (Pioneer Venus Multiprobe ja selle atmosfääri sondid), et seostada konkreetsed kohalikud mõõtmised planeedi ja selle keskkonna üldise seisundiga, nagu on vaadeldud alates orbiit.

Vaatamata nende drastiliselt erinevatele rollidele Pioneer Orbiter ja Mitmikproov olid oma kujunduses väga sarnased. - identsete süsteemide (sealhulgas lennu riistvara, lennutarkvara ja maapealse testimise seadmed) kasutamine ja nende integreerimine; varasemate missioonide (sealhulgas OSO ja Intelsat) olemasolevad kavandid võimaldasid missioonil oma eesmärgid vähemalt täita maksumus.

Pioneer Venus multiprobe

Pioneer Venus Multiprobe kandis 4 sondi, mis on ette nähtud atmosfääri kohapealsete mõõtmiste tegemiseks. Veoautost 1978. aasta novembri keskel vabastatud sondid sisenesid atmosfääri kiirusega 41 600 km / h ja kandsid mitmesuguseid eksperimente keskmise ja madalaima keemilise koostise, rõhu, tiheduse ja temperatuuri mõõtmiseks atmosfääri. Sondid, mis koosnevad ühest suurest tugevalt instrumenteeritud sondist ja kolmest väiksemast sondist, olid suunatud erinevatesse kohtadesse. Suur sond sisenes planeedi ekvaatori lähedale (päevavalguses). Väikesed sondid saadeti erinevatesse kohtadesse.

Sondid ei olnud ette nähtud pinnaga kokkupõrkel püsima, kuid päevavalgusküljele saadetud päevaandur suutis mõnda aega kesta. See saatis temperatuuriandmeid pinnalt 67 minutit, kuni selle patareid olid tühjad. Kandeauto, mis ei olnud ette nähtud atmosfääri taassisenemiseks, jälgis sonde Venuse keskkonda ja edastas andmeid äärmise väliskeskkonna omaduste kohta, kuni atmosfääri see hävitas küte.

Pioneerimissioonidel oli kosmoseuuringute ajaloos pikk ja auväärne koht. Nad sillutasid teed teistele missioonidele ja aitasid suuresti kaasa sellele, et mõistaksime mitte ainult planeete, vaid ka planeetidevahelist ruumi, mille kaudu nad liiguvad.

• Pioneer-missioonid koosnesid mitmest kosmoseaparaadist planeetidele alates Kuust ja Veenusest kuni välimiste gaasigigaanide Jupiteri ja Saturnini.
• Esimesed edukad Pioneer-missioonid läksid Kuule.
• Kõige keerulisem missioon oli Pioneer Venus Multiprobe.

Toimetanud ja värskendanud Carolyn Collins Petersen