Gli scienziati planetari sono stati in modalità "esplora il sistema solare" dall'inizio degli anni '1960, da quando la NASA e altre agenzie spaziali erano in grado di sollevare i satelliti dalla Terra. Fu allora che le prime sonde lunari e su Marte lasciarono la Terra per studiare quei mondi. La serie di veicoli spaziali Pioneer è stata una parte importante di questo sforzo. Hanno eseguito le prime esplorazioni del loro genere del Sole, Giove, Saturno e Venere. Hanno anche aperto la strada a molte altre sonde, comprese le missioni Voyager, Cassini, Galileo e New Horizons.
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Il primo della serie di veicoli spaziali Pioneer si chiamava Pioneer Able e studiava la Luna.
NASA
Pioneer 0, 1, 2
Le missioni pioniere 0, 1 e 2 furono i primi tentativi degli Stati Uniti di studiare la Luna usando veicoli spaziali. Queste identiche missioni, che non riuscirono tutte a raggiungere i loro obiettivi lunari, furono seguite dai Pionieri 3 e 4. Furono le prime missioni lunari di successo d'America. Il successivo della serie, Pioneer 5, ha fornito le prime mappe del campo magnetico interplanetario. I pionieri 6,7,8 e 9 sono stati la prima rete di monitoraggio solare al mondo e hanno fornito avvertimenti di una maggiore attività solare che potrebbe influenzare i satelliti in orbita terrestre e i sistemi di terra.
Poiché la NASA e la comunità scientifica planetaria erano in grado di costruire veicoli spaziali più robusti che potevano viaggiare più lontano del sistema solare interno, hanno creato e schierato i due veicoli gemelli Pioneer 10 e 11. Questi furono i primi veicoli spaziali in assoluto a visitare Giove e Saturno. Il velivolo ha eseguito un'ampia varietà di osservazioni scientifiche dei due pianeti e ha restituito dati ambientali che sono stati utilizzati durante la progettazione delle più sofisticate sonde Voyager.
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Pioneer 10 è stato costruito presso il NASA Ames Research Center e includeva più rilevatori e strumenti per studiare il pianeta, il suo campo gravitazionale e il suo campo magnetico.
NASA
Pioneer 3, 4
A seguito delle infruttuose missioni lunari 0, 1 e 2 delle missioni pioniere USAF / NASA, l'esercito degli Stati Uniti e la NASA hanno lanciato altre due missioni lunari. Questi erano più piccoli dei precedenti veicoli spaziali della serie e ognuno trasportava solo un singolo esperimento per rilevare la radiazione cosmica. Entrambi i veicoli avrebbero dovuto volare vicino alla Luna e restituire dati sull'ambiente di radiazione della Terra e della Luna. Il lancio di Pioneer 3 fallì quando il primo stadio del veicolo di lancio si interruppe prematuramente. Sebbene Pioneer 3 non abbia raggiunto la velocità di fuga, ha raggiunto un'altitudine di 102,332 km e ha scoperto una seconda cintura di radiazioni attorno alla Terra.
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Questa è la configurazione per Pioneers 3 e 4.
NASA
Il lancio del Pioneer 4 ha avuto successo ed è stato il primo veicolo spaziale americano a sfuggire all'attrazione gravitazionale della Terra mentre passava entro 58,983 km dalla luna (circa il doppio dell'altitudine di sorvolo pianificata). La sonda ha restituito dati sull'ambiente di radiazione lunare, anche se il desiderio di essere il primo veicolo artificiale a volare oltre la luna è stato perso quando la Luna 1 dell'Unione Sovietica è passata vicino alla Luna diverse settimane prima del Pioneer 4.
Pioneer 6, 7, 7, 9, E
I pionieri 6, 7, 8 e 9 furono creati per effettuare le prime misurazioni dettagliate e complete del vento solare, dei campi magnetici solari e dei raggi cosmici. Progettati per misurare fenomeni magnetici su larga scala e particelle e campi nello spazio interplanetario, i dati dei veicoli sono stati utilizzati per comprendere meglio i processi stellari, nonché la struttura e il flusso del vento solare. I veicoli hanno anche agito come la prima rete meteorologica solare spaziale al mondo, fornendo dati pratici sulle tempeste solari che influiscono sulle comunicazioni e sull'energia sulla Terra. Un quinto veicolo spaziale, Pioneer E, è andato perso quando non è riuscito a orbitare a causa di un guasto del veicolo di lancio.
Pioneer 10, 11
I Pionieri 10 e 11 furono i primi veicoli spaziali a visitare Giove (Pioneer 10 e 11) e Saturno (solo Pioneer 11). Agendo come esploratori per le missioni Voyager, i veicoli hanno fornito le prime osservazioni scientifiche ravvicinate di questi pianeti, nonché informazioni sugli ambienti che sarebbero stati incontrati dai Voyager. Gli strumenti a bordo delle due navi hanno studiato le atmosfere di Giove e Saturno, i campi magnetici, le lune e gli anelli, nonché gli ambienti magnetici interplanetari e le particelle di polvere, il vento solare ei raggi cosmici. Dopo i loro incontri planetari, i veicoli hanno continuato su traiettorie di fuga dal sistema solare. Alla fine del 1995, il Pioneer 10 (il primo oggetto artificiale a lasciare il sistema solare) si trovava a circa 64 UA dal Sole e si stava dirigendo verso lo spazio interstellare a 2.6 UA / anno.
Allo stesso tempo, Pioneer 11 era a 44.7 UA dal Sole e si dirigeva verso l'esterno a 2.5 UA / anno. In seguito ai loro incontri planetari, alcuni esperimenti a bordo di entrambi i veicoli spaziali sono stati disattivati per risparmiare energia poiché la potenza dell'RTG del veicolo si riduceva. La missione di Pioneer 11 si è conclusa il 30 settembre 1995, quando il suo livello di potenza RTG era insufficiente per eseguire qualsiasi esperimento e il veicolo spaziale non poteva più essere controllato. Il contatto con Pioneer 10 è stato perso nel 2003.
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Il concept di questo artista del veicolo spaziale Pioneer 12 (gemello del Pioneer 11) su Giove. Come il suo gemello, ha misurato le condizioni su Giove, compreso il campo magnetico e l'ambiente di radiazione.
NASA
Pioneer Venus Orbiter e Multiprobe Mission
Pioneer Venus Orbiter è stato progettato per eseguire osservazioni a lungo termine dell'atmosfera di Venere e delle caratteristiche della superficie. Dopo essere entrata in orbita attorno a Venere nel 1978, la sonda ha restituito mappe globali delle nuvole, dell'atmosfera e della ionosfera del pianeta, misurazioni dell'interazione atmosfera-vento solare e mappe radar del 93% della superficie di Venere. Inoltre, il veicolo ha sfruttato diverse opportunità per effettuare osservazioni UV sistematiche di diverse comete. Con una durata della missione primaria pianificata di soli otto mesi, la navicella Pioneer rimase in funzione fino all'8 ottobre 1992, quando alla fine bruciò nell'atmosfera di Venere dopo aver esaurito il propellente. I dati dell'Orbiter sono stati correlati con i dati del suo veicolo gemello (Pioneer Venus Multiprobe e le sue sonde atmosferiche) per mettere in relazione specifiche misurazioni locali con lo stato generale del pianeta e del suo ambiente osservati dall'orbita.
Nonostante i loro ruoli drasticamente diversi, il Pioneer Orbiter e il Multiprobe erano molto simili nel design. L'uso di sistemi identici (inclusi hardware di volo, software di volo e apparecchiature di test a terra) e l'incorporazione di progetti esistenti di missioni precedenti (inclusi OSO e Intelsat) hanno permesso alla missione di raggiungere i suoi obiettivi a un costo minimo.
Pioneer Venus Multiprobe
Pioneer Venus Multiprobe trasportava 4 sonde progettate per eseguire misurazioni atmosferiche in situ. Rilasciate dal veicolo portante a metà novembre 1978, le sonde sono entrate nell'atmosfera a 41,600 km / h e hanno effettuato una serie di esperimenti per misurare la composizione chimica, la pressione, la densità e la temperatura dell'atmosfera medio-bassa. Le sonde, costituite da una grande sonda pesantemente strumentata e tre sonde più piccole, sono state indirizzate a posizioni diverse. La grande sonda è entrata vicino all'equatore del pianeta (alla luce del giorno). Le piccole sonde sono state inviate a punti diversi.
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Il Pioneer Venus Multiprobe è stato lanciato nel 1978 ed è arrivato nel tardo autunno. Le sonde sono scese attraverso l'atmosfera e hanno inviato informazioni sulle condizioni.
NASA
Le sonde non erano progettate per sopravvivere all'impatto con la superficie, ma la sonda diurna, inviata sul lato diurno, è riuscita a durare un po '. Ha inviato dati sulla temperatura dalla superficie per 67 minuti fino a quando le batterie non si sono esaurite. Il veicolo portante, non progettato per il rientro atmosferico, ha seguito le sonde nell'ambiente venusiano e ha trasmesso dati sulle caratteristiche dell'atmosfera esterna estrema fino a quando non è stata distrutta dal riscaldamento atmosferico.
Le missioni Pioneer hanno avuto un posto lungo e onorevole nella storia dell'esplorazione spaziale. Hanno aperto la strada ad altre missioni e hanno contribuito notevolmente alla nostra comprensione non solo dei pianeti ma anche dello spazio interplanetario attraverso il quale si muovono.
Qualche dato di fatto sulle missioni dei pionieri
- Le missioni Pioneer comprendevano una serie di veicoli spaziali su pianeti che andavano dalla Luna e Venere ai giganti gassosi esterni Giove e Saturno.
- Le prime missioni Pioneer riuscite andarono sulla Luna.
- La missione più complessa è stata Pioneer Venus Multiprobe.
Modificato e aggiornato da Carolyn Collins Petersen