Pioniermissionen: Erkundungen von Sonne, Jupiter, Saturn und Venus

Planetenforscher befinden sich seit den frühen 1960er Jahren im Modus "Das Sonnensystem erforschen", seitdem die NASA und andere Weltraumagenturen Satelliten von der Erde abwerfen konnten. Zu diesem Zeitpunkt verließen die ersten Mond- und Mars-Sonden die Erde, um diese Welten zu untersuchen. Das Pionier Serien von Raumfahrzeugen waren ein großer Teil dieser Bemühungen. Sie führten erste Erkundungen ihrer Art durch Sonne, Jupiter, Saturn und Venus. Sie ebneten auch den Weg für viele andere Sonden, einschließlich derVoyager Missionen, Cassini,Galileo, und Neue Horizonte.

Pioniermissionen 0, 1, und 2 waren die ersten Versuche der Vereinigten Staaten, den Mond mit einem Raumschiff zu untersuchen. Diesen identischen Missionen, die alle ihre Mondziele nicht erreichten, folgten Pioniere 3 und 4. Sie waren Amerikas erste erfolgreiche Mondmissionen. Der nächste in der Reihe, Pionier 5

Als die NASA und die planetarische Wissenschaftsgemeinschaft in der Lage waren, robustere Raumschiffe zu bauen, die sich weiter als bis zum inneren Sonnensystem bewegen konnten, schufen sie den Zwilling und setzten ihn ein Pionier 10 und 11 Fahrzeuge. Dies waren die ersten Raumschiffe, die Jupiter und Saturn besuchten. Das Schiff führte eine Vielzahl wissenschaftlicher Beobachtungen der beiden Planeten durch und gab Umweltdaten zurück, die bei der Konstruktion der anspruchsvolleren Planeten verwendet wurden Voyager Sonden.

Nach der erfolglosen USAF / NASA Pioniermissionen 0, 1, und 2 Mondmissionen, die US-Armee und die NASA starteten zwei weitere Mondmissionen. Diese waren kleiner als die vorherigen Raumfahrzeuge der Serie und führten jeweils nur ein einziges Experiment zum Nachweis der kosmischen Strahlung durch. Beide Fahrzeuge sollten am Mond vorbeifliegen und Daten über die Strahlungsumgebung der Erde und des Mondes zurückgeben. Der Start von Pionier 3 fehlgeschlagen, als die erste Stufe der Trägerrakete vorzeitig unterbrochen wurde. Obwohl Pionier 3 erreichte keine Fluchtgeschwindigkeit, erreichte eine Höhe von 102.332 km und entdeckte einen zweiten Strahlungsgürtel um die Erde.

Der Start von Pionier 4 war erfolgreich und es war das erste amerikanische Raumschiff, das der Anziehungskraft der Erde entkam, als es sich innerhalb von 58.983 km um den Mond bewegte (ungefähr doppelt so hoch wie die geplante Vorbeiflughöhe). Das Raumschiff gab Daten über die Mondstrahlungsumgebung zurück, obwohl der Wunsch, das erste künstliche Fahrzeug zu sein, das am Mond vorbeiflog, bei der Sowjetunion verloren ging Luna 1 einige Wochen zuvor vom Mond vergangen Pionier 4.

Pioniere 6, 7, 8, und 9 wurden erstellt, um die ersten detaillierten, umfassenden Messungen des Sonnenwinds durchzuführen, solare Magnetfelder, und kosmische Strahlung. Entwickelt, um magnetische Phänomene und Partikel und Felder im interplanetaren Raum in großem Maßstab zu messen Fahrzeuge wurden verwendet, um Sternprozesse sowie die Struktur und Strömung des Sonnenwinds besser zu verstehen. Die Fahrzeuge fungierten auch als das erste weltraumgestützte solare Wetternetzwerk der Welt und lieferten praktische Daten zu Sonnenstürmen, die sich auf die Kommunikation und den Strom auf der Erde auswirken. Ein fünftes Raumschiff, Pionier E., ging verloren, als es aufgrund eines Trägerraketenausfalls nicht in die Umlaufbahn kam.

Pioniere 10 und 11 waren die ersten Raumschiffe, die Jupiter besuchten (Pionier 10 und 11) und Saturn (Pionier 11 nur). Als Pfadfinder für die Voyager Bei Missionen lieferten die Fahrzeuge die ersten wissenschaftlichen Beobachtungen dieser Planeten aus nächster Nähe sowie Informationen über die Umgebungen, denen die Planeten begegnen würden Reisende. Instrumente an Bord der beiden Schiffe untersuchten die Atmosphären, Magnetfelder, Monde und Jupiter von Jupiter und Saturn Ringe sowie die interplanetare Magnet- und Staubpartikelumgebung, der Sonnenwind und der Kosmos Strahlen. Nach ihren planetarischen Begegnungen setzten die Fahrzeuge ihre Fluchtwege aus dem Sonnensystem fort. Ende 1995 befand sich Pioneer 10 (das erste künstliche Objekt, das das Sonnensystem verließ) etwa 64 AE von der Sonne entfernt und bewegte sich mit 2,6 AE / Jahr in Richtung interstellarer Raum.

Zur selben Zeit, Pionier 11 war 44,7 AU von der Sonne entfernt und bewegte sich mit 2,5 AU / Jahr nach außen. Nach ihren planetarischen Begegnungen wurden einige Experimente an Bord beider Raumfahrzeuge ausgeschaltet, um Strom zu sparen, da sich die RTG-Leistung des Fahrzeugs verschlechterte. Pionier 11 Die Mission endete am 30. September 1995, als die RTG-Leistung nicht ausreichte, um Experimente durchzuführen, und das Raumschiff nicht mehr kontrolliert werden konnte. Kontakt mit Pionier 10 wurde im Jahr 2003 verloren.

Pionier Venus Orbiter wurde entwickelt, um Langzeitbeobachtungen der Venusatmosphäre und der Oberflächenmerkmale durchzuführen. Nachdem das Raumschiff 1978 in die Umlaufbahn um die Venus eingetreten war, gab es globale Karten der Wolken, der Atmosphäre und des Planeten des Planeten zurück Ionosphäre, Messungen der Wechselwirkung zwischen Atmosphäre und Sonnenwind und Radarkarten von 93 Prozent der Oberfläche von Venus. Darüber hinaus nutzte das Fahrzeug mehrere Möglichkeiten, um systematisch UV-Beobachtungen mehrerer Kometen durchzuführen. Mit einer geplanten primären Missionsdauer von nur acht Monaten ist die Pionier Das Raumschiff blieb bis zum 8. Oktober 1992 in Betrieb, als es schließlich in der Atmosphäre der Venus verbrannte, nachdem das Treibmittel ausgegangen war. Die Daten des Orbiter wurden mit den Daten seines Schwesterfahrzeugs (Pioneer Venus Multiprobe und seiner Atmosphäre) korreliert Sonden), um spezifische lokale Messungen mit dem allgemeinen Zustand des Planeten und seiner Umgebung in Beziehung zu setzen, wie von beobachtet Orbit.

Trotz ihrer drastisch unterschiedlichen Rollen sind die Pionier Orbiter und Multiprobe waren im Design sehr ähnlich. Verwendung identischer Systeme (einschließlich Flughardware, Flugsoftware und Bodentestausrüstung) und Einbau von Bestehende Entwürfe aus früheren Missionen (einschließlich OSO und Intelsat) ermöglichten es der Mission, ihre Ziele mindestens zu erreichen Kosten.

Pioneer Venus Multiprobe

Pioneer Venus Multiprobe trug 4 Sonden, die für atmosphärische In-situ-Messungen ausgelegt waren. Die Mitte November 1978 aus dem Trägerfahrzeug freigegebenen Sonden traten mit 41.600 km / h in die Atmosphäre ein und trugen eine Vielzahl von Experimenten zur Messung der chemischen Zusammensetzung, des Drucks, der Dichte und der Temperatur im mittleren bis unteren Bereich Atmosphäre. Die Sonden, bestehend aus einer großen, stark instrumentierten Sonde und drei kleineren Sonden, wurden auf verschiedene Orte gerichtet. Die große Sonde trat in der Nähe des Äquators des Planeten ein (bei Tageslicht). Die kleinen Sonden wurden an verschiedene Stellen geschickt.

Die Sonden waren nicht dafür ausgelegt, den Aufprall auf die Oberfläche zu überstehen, aber die Tagessonde, die an die Tageslichtseite geschickt wurde, hielt eine Weile. Es sendete 67 Minuten lang Temperaturdaten von der Oberfläche, bis die Batterien leer waren. Das Trägerfahrzeug, das nicht für den Wiedereintritt in die Atmosphäre ausgelegt war, folgte den Sonden in die venusianische Umgebung und Weitergabe von Daten über die Eigenschaften der extremen Außenatmosphäre, bis sie durch die Atmosphäre zerstört wurde Heizung.

Die Pioniermissionen hatten einen langen und ehrenwerten Platz in der Geschichte der Weltraumforschung. Sie ebneten den Weg für andere Missionen und trugen wesentlich zu unserem Verständnis nicht nur der Planeten, sondern auch des interplanetaren Raums bei, durch den sie sich bewegen.

• Die Pioniermissionen umfassten eine Reihe von Raumfahrzeugen bis hin zu Planeten, die vom Mond und der Venus bis zu den äußeren Gasriesen Jupiter und Saturn reichten.
• Die ersten erfolgreichen Pioniermissionen gingen zum Mond.
• Die komplexeste Mission war Pioneer Venus Multiprobe.

Bearbeitet und aktualisiert von Carolyn Collins Petersen