Pioneer Missions Explorations of Solar System

Planetforskare har varit i läget "utforska solsystemet" sedan början av 1960-talet, ända sedan NASA och andra rymdbyråer kunde lyfta satelliter från jorden. Det var när de första mån- och Mars-sonderna lämnade jorden för att studera dessa världar. De Pionjär serie rymdfarkoster var en stor del av detta arbete. De utförde först-i-deras-sort utforskningar av Solen, Jupiter, Saturnus och Venus. De banade också vägen för många andra sonder, inklusive Voyager beskickningar, Cassini, Galileo, och Nya horisonter. 

Den första i Pioneer-serien av rymdskepp kallades Pioneer Able, och den studerade månen. NASA 

Pioneer 0, 1, 2

Pioneer Missions 0, 1, och 2 var USA: s första försök att studera månen med rymdfarkoster. Dessa identiska uppdrag, som alla inte lyckades uppfylla sina månmålsmål, följdes av Pionjärer 3 och 4. Det var USA: s första framgångsrika månmissioner. Nästa i serien, Pioneer 5 gav de första kartorna över det interplanetära magnetfältet. Pionjärer 6,7,8, och 9 följde upp som världens första solövervakningsnätverk och gav varningar om ökad solaktivitet som kan påverka jordomloppssatelliter och marksystem.

När NASA och planetvetenskapssamhället kunde bygga mer robust rymdfarkoster som kunde resa längre än det inre solsystemet, skapade de och distribuerade tvillingen Pioneer 10 och 11 fordon. Dessa var de första rymdskepp som någonsin besökt Jupiter och Saturn. Hantverket utförde en mängd olika vetenskapliga observationer av de två planeterna och returnerade miljödata som användes under utformningen av de mer sofistikerade Voyager prober.

Pioneer 10 byggdes vid NASA Ames Research Center och inkluderade flera detektorer och instrument för att studera planeten, dess gravitationsfält och dess magnetfält. NASA 

Pioneer 3, 4

Efter den misslyckade USAF / NASA Pioneer Missions 0, 1, och 2 månmissioner, den amerikanska armén och NASA lanserade ytterligare två månmissioner. Dessa var mindre än det tidigare rymdskeppet i serien och var och en bar bara ett enda experiment för att upptäcka kosmisk strålning. Båda fordonen skulle flyga vid månen och returnera data om jorden och månens strålningsmiljö. Lanseringen av Pioneer 3 misslyckades när startbilen första steget avbröts för tidigt. Fastän Pioneer 3 uppnådde inte utrymningshastighet, den nådde en höjd av 102,332 km och upptäckte ett andra strålningsband runt jorden.

Detta är konfigurationen för Pioneers 3 och 4. NASA

Lanseringen av Pioneer 4 var framgångsrik, och det var det första amerikanska rymdskeppet som undkom jordens gravitationskraft när det passerade inom 58.983 km från månen (ungefär dubbelt så mycket som planerad flybyhöjd). Rymdskeppet returnerade data om månens strålningsmiljö, även om önskan att vara det första konstgjorda fordonet som flyger förbi månen förlorades när Sovjetunionen Luna 1 passerade av månen flera veckor innan Pioneer 4.

Pioneer 6, 7, 7, 9, E

Pionjärer 6, 7, 8, och 9 skapades för att göra de första detaljerade, omfattande mätningarna av solvinden, solmagnetiska fält och kosmiska strålar. Data från fordonen har använts för att bättre förstå stellarprocesser och solvindens struktur och flöde, utformade för att mäta magnetiska fenomen och partiklar och fält i stor skala. Fordonen fungerade också som världens första rymdbaserade solvädernätverk, och gav praktiska data om solstormar som påverkar kommunikation och kraft på jorden. Ett femte rymdskepp, Pioneer E, förlorades när den misslyckades med omloppsbana på grund av fel i en lanseringsfordon.

Pioneer 10, 11

Pionjärer 10 och 11 var det första rymdskeppet som besökte Jupiter (Pioneer 10 och 11) och Saturnus (Pioneer 11 endast). Fungerar som sökare för Voyager uppdrag, fordonen tillhandahöll de första nära vetenskapliga observationerna av dessa planeter, liksom information om de miljöer som skulle möta av Voyagers. Instrument ombord på de två båtarna studerade Jupiter och Saturnus atmosfärer, magnetfält, månar och ringar, liksom de interplanetära magnetiska och dammpartikelmiljöerna, solvinden och kosmiska strålarna. Efter deras planetära möten fortsatte fordonen på flyktbanor från solsystemet. I slutet av 1995 befann sig Pioneer 10 (det första konstgjorda objektet som lämnade solsystemet) cirka 64 AU från solen och på väg mot interstellarutrymme vid 2,6 AU / år.

På samma gång, Pioneer 11 var 44,7 AU från solen och på väg utåt vid 2,5 AU / år. Efter deras planetmöten stängdes några experiment ombord på båda rymdfarkosterna för att spara ström när fordonets RTG-effektutgång försämrades. Pioneer 11's uppdraget avslutades den 30 september 1995, då dess RTG-effektnivå var otillräcklig för att driva några experiment och rymdskeppet inte längre kunde kontrolleras. Kontakt med Pioneer 10 förlorades 2003.

Denna konstnärs koncept av rymdskeppet Pioneer 12 (tvilling till Pioneer 11) på Jupiter. Det, som dess tvilling, uppmätta förhållanden på Jupiter, inklusive dess magnetfält och strålningsmiljö. NASA

Pioneer Venus Orbiter och Multiprobe Mission

Pioneer Venus Orbiter designades för att genomföra långsiktiga observationer av Venus atmosfär och ytfunktioner. Efter att ha gått in i omloppsbana runt Venus 1978 returnerade rymdskeppet globala kartor över planetens moln, atmosfär och jonosfär, mätningar av interaktion mellan atmosfär och solvind och radarkartor med 93 procent av Venusytan. Dessutom utnyttjade fordonet flera möjligheter att göra systematiska UV-observationer av flera kometer. Med en planerad primär uppdragstid på bara åtta månader, Pionjär rymdskepp förblev i drift till 8 oktober 1992, när det slutligen brann upp i atmosfären i Venus efter att ha slut på drivmedel. Uppgifter från Orbiter korrelerades med data från dess systerfordon (Pioneer Venus Multiprobe och dess atmosfäriska prober) för att relatera specifika lokala mätningar till planetens allmänna tillstånd och dess miljö som observerats från omloppsbana.

Trots deras drastiskt olika roller, Pioneer Orbiter och Multiprobe var väldigt lik design. Användningen av identiska system (inklusive flyghårdvara, flygprogramvara och markprövningsutrustning) och införlivande av befintliga mönster från tidigare uppdrag (inklusive OSO och Intelsat) gjorde det möjligt för uppdraget att uppfylla sina mål till lägsta kostnad.

Pioneer Venus Multiprobe

Pioneer Venus Multiprobe bar fyra sonder utformade för att utföra atmosfäriska mätningar på plats. Frigjord från transportfordonet i mitten av november 1978, gick sonderna in i atmosfären med 41 600 km / h och genomförde en mängd olika experiment för att mäta kemisk sammansättning, tryck, densitet och temperatur i den mellersta till lägre atmosfären. Sonderna, bestående av en stor tungt instrumenterad sond och tre mindre sonder, var riktade på olika platser. Den stora sonden kom in i närheten av planetens ekvatorn (i dagsljus). De små sonderna skickades till olika platser.