The Pioneer Missions Explorations of the Solar System

Planetaire wetenschappers zijn in de "verken het zonnestelsel" -modus sinds het begin van de jaren zestig, sinds NASA en andere ruimtevaartorganisaties in staat waren satellieten van de aarde te houden. Toen verlieten de eerste maan- en Mars-sondes de aarde om die werelden te bestuderen. De Pionier serie ruimtevaartuigen waren een groot deel van die inspanning. Ze voerden eerste verkenningen van de zon, Jupiter, Saturnus en Venus uit. Ze hebben ook de weg vrijgemaakt voor vele andere sondes, waaronder de reiziger missies, Cassini, Galileo, en Nieuwe horizonten. 

De eerste in de Pioneer-serie ruimtevaartuigen heette Pioneer Able en bestudeerde de maan. NASA 

Pioneer 0, 1, 2

Pioniersmissies 0, 1, en 2 waren de eerste pogingen van de Verenigde Staten om de maan met ruimtevaartuigen te bestuderen. Deze identieke missies, die allemaal hun maandoelstellingen niet bereikten, werden gevolgd door Pioniers 3 en 4. Het waren de eerste succesvolle maanmissies van Amerika. De volgende in de serie, Pioneer 5 verschaften de eerste kaarten van het interplanetaire magnetische veld. Pioniers 6,7,8, en 9 opgevolgd als 's werelds eerste monitoring netwerk voor zonne-energie en waarschuwde voor verhoogde zonneactiviteit die van invloed zou kunnen zijn op satellieten en grondsystemen in een baan om de aarde.

Toen NASA en de planetaire wetenschapsgemeenschap robuuster ruimtevaartuigen konden bouwen die verder konden reizen dan het binnenste zonnestelsel, creëerden en implementeerden ze de tweeling Pioneer 10 en 11 voertuigen. Dit waren de eerste ruimtevaartuigen die Jupiter en Saturn ooit hebben bezocht. Het vaartuig voerde een breed scala aan wetenschappelijke observaties van de twee planeten uit en gaf omgevingsgegevens terug die werden gebruikt tijdens het ontwerp van de meer geavanceerde reiziger probes.

Pioneer 10 werd gebouwd bij NASA Ames Research Center en omvatte meerdere detectoren en instrumenten om de planeet, zijn zwaartekrachtveld en zijn magnetisch veld te bestuderen. NASA 

Pioneer 3, 4

Naar aanleiding van de mislukte USAF / NASA Pioniersmissies 0, 1, en 2 maanmissies, het Amerikaanse leger en NASA lanceerden nog twee maanmissies. Deze waren kleiner dan het vorige ruimteschip in de serie en droegen elk slechts een enkel experiment om kosmische straling te detecteren. Beide voertuigen moesten door de maan vliegen en gegevens retourneren over de stralingsomgeving van de aarde en de maan. De lancering van Pioneer 3 mislukt toen de eerste fase van het lanceervoertuig voortijdig werd afgebroken. Hoewel Pioneer 3 bereikte geen ontsnappingssnelheid, het bereikte een hoogte van 102.332 km en ontdekte een tweede stralingsgordel rond de aarde.

Dit is de configuratie voor Pioneers 3 en 4. NASA

De lancering van Pioneer 4 was succesvol en het was het eerste Amerikaanse ruimtevaartuig dat ontsnapte aan de zwaartekracht van de aarde toen het binnen 58.983 km van de maan passeerde (ongeveer twee keer de geplande vlieghoogte). Het ruimtevaartuig gaf wel gegevens terug over de stralingsomgeving van de maan, hoewel de wens om het eerste door de mens gemaakte voertuig te zijn dat voorbij de maan vloog verloren was toen de Sovjetunie Luna 1 voorbij de maan enkele weken daarvoor Pioneer 4.

Pioneer 6, 7, 7, 9, E

Pioniers 6, 7, 8, en 9 zijn gemaakt om de eerste gedetailleerde, uitgebreide metingen van de zonnewind, magnetische zonnevelden en kosmische stralen te maken. Ontworpen om grootschalige magnetische fenomenen en deeltjes en velden in de interplanetaire ruimte te meten, zijn gegevens van de voertuigen gebruikt om stellaire processen en de structuur en stroming van de zonnewind beter te begrijpen. De voertuigen fungeerden ook als 's werelds eerste ruimtegebaseerde zonneweernetwerk, met praktische gegevens over zonnestormen die van invloed zijn op communicatie en energie op aarde. Een vijfde ruimtevaartuig, Pioneer E, ging verloren toen het niet in een baan rond een defect in een lanceervoertuig verkeerde.

Pioneer 10, 11

Pioniers 10 en 11 waren de eerste ruimtevaartuigen die Jupiter bezochten (Pioneer 10 en 11) en Saturn (Pioneer 11 enkel en alleen). Optreden als pathfinders voor de reiziger missies, de voertuigen zorgden voor de eerste wetenschappelijke observaties van deze planeten van dichtbij, evenals informatie over de omgevingen die de Voyagers. Instrumenten aan boord van de twee vaartuigen bestudeerden de atmosferen, magnetische velden, manen en ringen van Jupiter en Saturnus, evenals de interplanetaire magnetische en stofdeeltjesomgevingen, de zonnewind en kosmische stralen. Na hun planetaire ontmoetingen, bleven de voertuigen op vluchttrajecten van het zonnestelsel. Eind 1995 was Pioneer 10 (het eerste door de mens gemaakte object dat het zonnestelsel verliet) ongeveer 64 AU van de zon op weg naar de interstellaire ruimte met 2,6 AU / jaar.

Tegelijkertijd, Pioneer 11 was 44,7 AU van de zon en ging naar buiten op 2,5 AU / jaar. Na hun planetaire ontmoetingen werden enkele experimenten aan boord van beide ruimteschepen uitgeschakeld om energie te besparen naarmate het RTG-vermogen van het voertuig achteruitging. Pioneer 11's de missie eindigde op 30 september 1995, toen het RTG-vermogen onvoldoende was om experimenten uit te voeren en het ruimtevaartuig niet langer kon worden bestuurd. Contact met Pioneer 10 was verloren in 2003.

Het concept van deze kunstenaar van het Pioneer 12-ruimtevaartuig (twin to Pioneer 11) bij Jupiter. Het, net als zijn tweeling, gemeten omstandigheden op Jupiter, inclusief zijn magnetisch veld en stralingsomgeving. NASA

Pioneer Venus Orbiter en Multiprobe Mission

Pioneer Venus Orbiter is ontworpen om langdurige observaties van de atmosfeer en oppervlakte-eigenschappen van Venus uit te voeren. Na het binnenvaren van een baan rond Venus in 1978, gaf het ruimtevaartuig globale kaarten terug van de wolken, de atmosfeer en de ionosfeer van de planeet, metingen van de interactie tussen atmosfeer en zonnewind en radarkaarten van 93 procent van het oppervlak van Venus. Bovendien maakte het voertuig gebruik van verschillende mogelijkheden om systematische UV-waarnemingen van verschillende kometen te doen. Met een geplande primaire missieduur van slechts acht maanden zal de Pionier ruimtevaartuigen bleven in gebruik tot 8 oktober 1992, toen het uiteindelijk opbrandde in de atmosfeer van Venus nadat het drijfgas op was. Gegevens van de Orbiter waren gecorreleerd met gegevens van zijn zustervoertuig (Pioneer Venus Multiprobe en zijn atmosferische sondes) om specifieke lokale metingen te relateren aan de algemene toestand van de planeet en zijn omgeving zoals waargenomen vanuit de baan.

Ondanks hun drastisch verschillende rollen, de Pioneer Orbiter en Multiprobe waren zeer gelijkaardig in ontwerp. Het gebruik van identieke systemen (inclusief vluchthardware, vluchtsoftware en grondtestapparatuur) en de integratie van bestaande ontwerpen van eerdere missies (inclusief OSO en Intelsat) zorgden ervoor dat de missie haar doelstellingen kon bereiken tegen minimale kosten.

Pioneer Venus Multiprobe

Pioneer Venus Multiprobe droeg 4 sondes ontworpen om in-situ atmosferische metingen uit te voeren. Vrijgelaten uit het transportvoertuig midden november 1978, kwamen de sondes de atmosfeer binnen met 41.600 km / uur en voerden een aantal experimenten uit om de chemische samenstelling, druk, dichtheid en temperatuur van de middelste tot lagere atmosfeer te meten. De sondes, bestaande uit een grote zwaar geinstrumenteerde sonde en drie kleinere sondes, waren op verschillende locaties gericht. De grote sonde kwam in de buurt van de evenaar van de planeet (bij daglicht). De kleine sondes werden naar verschillende plekken gestuurd.