öncü 10 -Pioneer 10

öncü 10

Sanatçının Pioneer 10 uzay aracı anlayışı
Görev türü	Dış Güneş Sistemi ve heliosfer keşfi
Şebeke	NASA / ARC
COSPAR kimliği	1972-012A
SATCAT numarası	5860
İnternet sitesi	Pioneer Projesi web sitesi (arşivlenmiş) NASA Arşiv sayfası
Görev süresi	30 yıl, 10 ay, 22 gün
uzay aracı özellikleri
Üretici firma	TRW
toplu fırlatma	258,8 kilogram (571 lb)
Güç	155 watt (lansman sırasında)
Görevin başlangıcı
Lansman tarihi	3 Mart 1972 01:49:00 UTC (2 Mart yerel saat) ( 1972-03-03 )
Roket	Atlas SLV-3C Centaur-D Star-37E
Siteyi başlat	Cape Canaveral LC-36A
Görevin sonu
Son kişi	Son telemetri 27 Nisan 2002; alınan son sinyal 23 Ocak 2003 ( 2003-01-23 )
Jüpiter'in Uçuşu
En yakın yaklaşım	3 Aralık 1973 ( 1973-12-03 )
Mesafe	132.252 km (82.178 mil)
enstrümanlar HMV Helyum Vektör Manyetometre - Dörtgen Plazma Analizörü TÜFE Yüklü Parçacık Enstrümanı CRT Kozmik Işın Teleskobu GTT Geiger Tüp Teleskobu TRD Sıkışmış Radyasyon Dedektörü - Meteoroid Dedektörleri AMD Asteroit/Meteoroid Dedektörü - Ultraviyole Fotometre IPP Görüntüleme Fotopolarimetresi - Kızılötesi Radyometre
Öncü ←  Öncü 9 Öncü 11  →

Sanatçının Pioneer 10'un Jüpiter'in yanından geçişine ilişkin izlenimi

Pioneer 10 (orijinal adı Pioneer F ), 1972'de fırlatılan ve 258 kilogram (569 pound ) ağırlığında ve Jüpiter gezegenine ilk görevini tamamlayanbir Amerikan uzay sondasıdır . Daha sonra Pioneer 10 , Güneş Sistemi'nden çıkmak için gerekenkaçış hızına ulaşan beş yapay nesneden ilki oldu. Bu uzay araştırma projesi , California'daki NASA Ames Araştırma Merkezi tarafından yürütülmüştür. Uzay sondası TRW Inc. tarafından üretildi

Pioneer 10 , 2.74 metrelik (9 ft 0 inç) çaplı parabolik çanak yüksek kazançlı antene sahip altıgen bir otobüsün etrafına monte edildi ve uzay aracı, antenin ekseni etrafında dönme stabilize edildi. Elektrik gücü , fırlatma sırasında birleşik 155 watt sağlayan dört radyoizotop termoelektrik jeneratörü tarafından sağlandı.

3 Mart 1972'de 01:49:00 UTC'de (2 Mart yerel saatle), Cape Canaveral , Florida'dan bir Atlas-Centaur harcanabilir araç tarafından fırlatıldı . 15 Temmuz 1972 ve 15 Şubat 1973 arasında, asteroit kuşağını geçen ilk uzay aracı oldu . Jüpiter'in fotoğrafçılığı 6 Kasım 1973'te 25.000.000 kilometre (16.000.000 mi) aralığında başladı ve yaklaşık 500 görüntü iletildi. Gezegene en yakın yaklaşım 3 Aralık 1973'te 132.252 kilometre (82.178 mi) aralığındaydı. Görev sırasında, yerleşik aletler asteroit kuşağı, Jüpiter'in etrafındaki çevre, güneş rüzgarı , kozmik ışınlar ve nihayetinde Güneş Sistemi ve heliosferin uzak mesafelerini incelemek için kullanıldı .

Pioneer 10 ile radyo iletişimi , radyo vericisinin elektrik gücünün kaybı nedeniyle 23 Ocak 2003'te kesildi , sonda  Dünya'dan 12 milyar kilometre (80 AU ) uzaklıktaydı.

Görev arka planı

Tarih

Pioneer 10 inşaatın son aşamalarında

Lansman için kapsüllenmeden hemen önce bir Star-37E tekme motorunda Pioneer 10

Pioneer 10, faydalı yük kaplamasına kapsülleme sırasında

1960'larda, NASA Jet Propulsion Laboratory'den Amerikalı uzay mühendisi Gary Flandro , Güneş Sistemi'nin dış gezegenlerinin nadir bir hizalanmasından yararlanacak olan Gezegensel Büyük Tur olarak bilinen bir görev tasarladı . Bu görev nihayetinde 1970'lerin sonlarında iki Voyager sondası tarafından gerçekleştirilecekti, ancak buna hazırlanmak için NASA 1964'te dış Güneş Sistemi'ne bir çift sonda fırlatmayı denemeye karar verdi . Dış Uzay Paneli adlı ve başkanlığını Amerikalı uzay bilimcisi James A. Van Allen'ın yaptığı bir savunuculuk grubu , dış gezegenleri keşfetmenin bilimsel mantığı üzerinde çalıştı. NASA Goddard Uzay Uçuşu Merkezi, asteroit kuşağından geçecek ve Jüpiter'i ziyaret edecek bir çift "Galaktik Jüpiter Sondası" için bir teklif hazırladı. Bunlar 1972 ve 1973'te her 13 ayda bir sadece birkaç hafta meydana gelen olumlu pencereler sırasında piyasaya sürülecekti. Diğer zaman aralıklarında fırlatma, sevk maddesi gereksinimleri açısından daha maliyetli olurdu.

Şubat 1969'da NASA tarafından onaylanan ikiz uzay aracı, fırlatılmadan önce Pioneer F ve Pioneer G olarak adlandırıldı; daha sonra bunlara Pioneer 10 ve Pioneer 11 adı verildi . 1958 ve 1978 yılları arasında başlatılan bir dizi ABD insansız uzay görevi olan Pioneer programının bir parçasını oluşturdular. Bu model, dış Güneş Sistemini keşfetmek için tasarlanan serideki ilk modeldi. 1960'lar boyunca yayınlanan çok sayıda öneriye dayanarak, ilk görev hedefleri Mars'ın yörüngesini geçen gezegenler arası ortamı keşfetmek, asteroit kuşağını incelemek ve kemer boyunca seyahat eden uzay araçlarının olası tehlikelerini değerlendirmek ve Jüpiter ve çevresini keşfetmekti. Daha sonraki geliştirme aşaması hedefleri, Jüpiter'i çevreleyen çevresel radyasyonun uzay aracı araçları üzerindeki etkisi hakkında veri sağlamak için Jüpiter'e yakından yaklaşan sondayı içeriyordu.

Görevler için 150'den fazla bilimsel deney önerildi. Uzay aracı üzerinde gerçekleştirilecek deneyler 1960'larda bir dizi planlama oturumunda seçildi ve 1970'lerin başlarında sonuçlandırıldı. Bunlar Jüpiter'in ve birkaç uydusunun görüntüleme ve polarimetrisini yapmak, Jüpiter'in kızılötesi ve morötesi gözlemlerini yapmak olacaktı. , asteroitleri ve meteoroidleri tespit etmek, yüklü parçacıkların bileşimini belirlemek ve manyetik alanları, plazmayı, kozmik ışınları ve zodyak ışığını ölçmek için . Jüpiter'in arkasından geçen uzay aracı iletişiminin gözlemlenmesi, gezegen atmosferinin ölçümlerine izin verirken, izleme verileri Jüpiter ve uydularının kütlesinin tahminlerini iyileştirecektir.

Pioneer programının bir parçası olarak projeyi yönetmek için Goddard yerine NASA Ames Araştırma Merkezi seçildi. Charles F. Hall yönetimindeki Ames Araştırma Merkezi, spin stabilize uzay aracıyla önceki deneyimi nedeniyle seçildi. Gereksinimler, manyetik olarak temiz ve gezegenler arası bir görev gerçekleştirebilecek küçük, hafif bir uzay aracı gerektiriyordu. Pioneer 6'dan 9'a kadar olan görevlerde zaten kanıtlanmış olan uzay aracı modüllerini kullanmaktı . Ames, George Van Valkenburg'un "Jupiter Odyssey" adlı bir belgesel filmi için görevlendirdi. Çok sayıda uluslararası ödül aldı ve Van Valkenburg'un YouTube kanalında izlenebilir.

Şubat 1970'de Ames , zamandan tasarruf etmek için olağan ihale sürecini atlayarak hem Pioneer 10 hem de 11 araçlarının yapımı için TRW Inc.'e 380 milyon ABD Doları tutarında birleşik bir sözleşme verdi . BJ O'Brien ve Herb Lassen, uzay aracını bir araya getiren TRW ekibine liderlik etti. Uzay aracının tasarımı ve inşası, tahmini olarak 25 milyon adam-saat gerektiriyordu. TRW'den bir mühendis, "Bu uzay aracı iki yıl boyunca gezegenler arası uçuş için garantilidir. Bu garanti süresi içinde herhangi bir bileşen arızalanırsa, uzay aracını mağazamıza iade edin, biz de onu ücretsiz olarak onaracağız."

Takvime uymak için, ilk fırlatmanın Kasım 1974'te Jüpiter'e varabilmesi için 29 Şubat ile 17 Mart arasında gerçekleşmesi gerekiyordu. Derin Uzay Ağının iletişim için kullanılması ve Dünya ile Jüpiter'in Güneş'in karşı taraflarında olacağı dönemi kaçırmak. Pioneer 10 için karşılaşma yörüngesi, Jüpiter'in etrafındaki radyasyon ortamı hakkında döndürülen bilgileri en üst düzeye çıkarmak için seçildi, bu bazı sistemlere zarar vermiş olsa bile. Yaklaşabileceği ve hala radyasyondan kurtulabileceği en yakın olduğu düşünülen gezegenin yarıçapının yaklaşık üç katı yakınına gelecekti. Seçilen yörünge, uzay aracına güneşli tarafın iyi bir görünümünü verecektir.

uzay aracı tasarımı

Pioneer 10 ve Pioneer 11 uzay aracı diyagramı

Pioneer 10 otobüsü , 36 santimetre (14 inç) derinliğinde ve altıgen yapıyı oluşturan altı adet 76 santimetre (30 inç) uzunluğunda panele sahiptir. Otobüs, sondanın yönünü ve on bir bilimsel enstrümandan sekizini kontrol etmek için itici gaz barındırır. Ekipman bölmesi, meteoroidlerden koruma sağlamak için bir alüminyum petek yapısı içinde yer almaktadır . Alüminize mylar ve kapton battaniyelerden oluşan bir yalıtım katmanı, pasif termal kontrol sağlar. Bölme içindeki elektrikli bileşenlerden 70 ila 120 watt (W) dağıtılarak ısı üretildi . Montaj platformunun altında bulunan panjurlar vasıtasıyla ısı aralığı ekipmanın çalışma sınırları içinde tutulmuştur. Uzay aracı, yaklaşık 260 kilogram (570 lb) bir fırlatma kütlesine sahipti.

Fırlatma sırasında, uzay aracı 42 santimetre (17 inç) çapında küresel bir tankta 36 kilogram (79 lb) sıvı hidrazin monopropellant taşıdı. Uzay aracının oryantasyonu, üç çift halinde monte edilmiş altı adet 4,5 N , hidrazin itici ile korunur. Birinci ikili, 4,8 rpm'lik sabit bir dönüş hızını korudu , ikinci ikili ileri itmeyi kontrol etti ve üçüncü çift, konumu kontrol etti. Tutum çifti, Dünya'yı yörüngesinde izlemek için konik tarama manevralarında kullanıldı. Yön bilgisi ayrıca Canopus'a referans verebilen bir yıldız sensörü ve iki Güneş sensörü tarafından sağlandı .

Güç ve iletişim

SNAP-19 RTG'lerden ikisi bir uzatma bomu üzerine monte edildi

Ana iletişim çanağı ekseni boyunca ortalanmış dönüş dönüşünün test edilmesi

Pioneer 10 , dört SNAP-19 radyoizotop termoelektrik jeneratörü (RTG'ler) kullanır. Her biri 3 metre (9.8 ft) uzunluğunda ve 120 derece aralıklı iki adet üç çubuklu kafes kiriş üzerine yerleştirilmiştir. Bunun, gemide gerçekleştirilen hassas bilimsel deneylerden güvenli bir mesafe olması bekleniyordu. Kombine olarak, RTG'ler başlangıçta 155 W sağladı ve Jüpiter'e geçerken 140 W'a düştü. Uzay aracı, tüm sistemlere güç sağlamak için 100 W gerektiriyordu. Jeneratörler, bir grafit ısı kalkanı ile korunan çok katmanlı bir kapsül içinde yer alan radyoizotop yakıt plütonyum-238 tarafından desteklenmektedir.

SNAP-19 için fırlatma öncesi gereksinim, uzayda iki yıl boyunca güç sağlamaktı; Bu, görev sırasında büyük ölçüde aşıldı. Plütonyum- 238'in yarı ömrü 87.74 yıldır, bu nedenle 29 yıl sonra RTG'ler tarafından üretilen radyasyon, fırlatma sırasında yoğunluğunun %80'indeydi. Bununla birlikte, termokupl bağlantılarının sürekli bozulması, elektrik enerjisi üretiminde daha hızlı bir düşüşe yol açtı ve 2001 yılına kadar toplam güç çıkışı 65 W oldu. Sonuç olarak, daha sonra görevde herhangi bir zamanda sadece seçilen enstrümanlar çalıştırılabilirdi.

Uzay sondası , biri dar ışınlı, yüksek kazançlı antene , diğeri çok yönlü antene ve orta kazançlı antene bağlı yedekli bir alıcı-verici sistemi içerir . Yüksek kazançlı anten için parabolik çanak 2.74 metre (9,0 ft) çapındadır ve alüminyum petek yapılı sandviç malzemeden yapılmıştır. Uzay aracı, bu antenin eksenine paralel olan bir eksen etrafında döndürüldü, böylece Dünya'ya dönük kalabildi. Her bir alıcı-verici 8 W'dir ve sinyali takip eden Derin Uzay Ağı ile Dünya'dan yukarı bağlantı için 2110 MHz ve Dünya'ya olan aşağı bağlantı için 2292 MHz kullanarak S-bandı boyunca veri iletir . İletilecek veriler bir evrişimli kodlayıcıdan geçirilir, böylece çoğu iletişim hatası Dünya'daki alıcı ekipman tarafından düzeltilebilir . Fırlatma sırasında veri iletim hızı 256 bit/s idi ve hız görev sırasında her gün için yaklaşık 1,27 milibit/s azaldı.

Görev için yapılan hesaplamaların çoğu, Dünya'da gerçekleştirilir ve uzay aracına iletilir; burada, yer kontrolörleri tarafından 222 olası girişin beş komutuna kadar bellekte tutulabilir. Uzay aracı, uzay aracı üzerindeki işlemleri yönlendirmek için çok sınırlı bir işlemci biçimi olan iki komut kod çözücü ve bir komut dağıtım birimi içerir. Bu sistem, görev operatörlerinin komutları sondaya iletmeden çok önce hazırlamasını gerektirir. Cihazlar tarafından toplanan 6.144 bayta kadar bilgiyi kaydetmek için bir veri depolama birimi dahildir . Dijital telemetri birimi, toplanan verileri Dünya'ya geri göndermeden önce on üç olası formattan birinde hazırlamak için kullanılır.

Bilimsel araçlar

Helyum Vektör Manyetometresi ( HVM )
	Bu alet gezegenler arası manyetik alanın ince yapısını ölçer, Jovian manyetik alanının haritasını çıkarır ve Jüpiter ile güneş rüzgarı etkileşimini değerlendirmek için manyetik alan ölçümleri sağlar. Manyetometre, aleti uzay aracının manyetik alanından kısmen izole etmek için 6,6 m'lik bir bom üzerine monte edilmiş helyum dolu bir hücreden oluşur. Baş araştırmacı: Edward Smith / JPL Veri: PDS/PPI veri kataloğu , NSSDC veri arşivi
Dörtgen Plazma Analizörü
	Güneş'ten gelen güneş rüzgarı parçacıklarını tespit etmek için çanak şeklindeki büyük antendeki bir delikten bakar. Baş araştırmacı: Aaron Barnes / NASA Ames Araştırma Merkezi ( arşivlenmiş web sitesi ) Veri: PDS/PPI veri kataloğu , NSSDC veri arşivi
Yüklü Parçacık Enstrümanı ( CPI )
	Güneş Sistemindeki kozmik ışınları algılar. Baş araştırmacı: John Simpson / Chicago Üniversitesi Veri: NSSDC veri arşivi
Kozmik Işın Teleskobu ( CRT )
	Kozmik ışın parçacıklarının bileşimi ve enerji aralıkları hakkında veri toplar. Baş araştırmacı: Frank B. McDonald / NASA Goddard Uzay Uçuş Merkezi Veri: PDS/PPI veri kataloğu , NSSDC veri arşivi
Geiger Tüp Teleskobu ( GTT )
	Jüpiter'in radyasyon kuşakları boyunca uzay aracının yolu boyunca elektronların ve protonların yoğunluklarını, enerji spektrumlarını ve açısal dağılımlarını araştırır. Baş araştırmacı: James A. Van Allen / Iowa Üniversitesi ( web sitesi 12 Ocak 2013, Wayback Machine sitesinde arşivlendi ) Veri: PDS/PPI veri kataloğu , NSSDC veri arşivi
Sıkışmış Radyasyon Dedektörü ( TRD )
	0.5 ila 12 MeV enerji elektronlarını kaydeden partiküller olarak belirli bir yönde yayılan ışığı algılayan odaklanmamış bir Cerenkov sayacı , enerji elektronları için bir elektron dağılım detektörü , 100 ila 400 keV ve aşağıdakilerden oluşan bir minimum iyonlaştırıcı detektör içerir. 50 ila 350 MeV aralığında minimum iyonlaştırıcı parçacıkları (<3 MeV) ve protonları ölçen bir katı hal diyotu. Baş araştırmacı: R. Fillius / California San Diego Üniversitesi Veri: NSSDC veri arşivi
Meteoroid Dedektörleri
	Ana çanak antenin arkasına monte edilmiş on iki adet basınçlı hücre dedektörü paneli, küçük meteoroidlerin nüfuz edici etkilerini kaydeder. Baş araştırmacı: William Kinard / NASA Langley Araştırma Merkezi Veri: NSSDC veri arşiv listesi
Asteroid/Meteoroid Dedektörü ( AMD )
	Meteoroid-asteroid dedektörü, yakınlardaki toz parçalarından uzaktaki büyük asteroitlere kadar değişen parçacıkları izlemek için görüntüleme yapmayan dört teleskopla uzaya bakar. Baş araştırmacı: Robert Soberman / General Electric Company Veri: NSSDC veri arşivi
Ultraviyole Fotometre
	Ultraviyole ışık, uzaydaki ve Jüpiter'deki hidrojen ve helyum miktarlarını belirlemek için algılanır. Baş araştırmacı: Darrell Yargıç / Güney Kaliforniya Üniversitesi Veri: PDS/PPI veri kataloğu , NSSDC veri arşivi
Görüntüleme Fotopolarimetresi ( IPP )
	Görüntüleme deneyi, gezegene kırmızı ve mavi ışıkta bakarak sadece 0.03 derece genişliğinde dar şeritler halinde gezegen boyunca küçük bir teleskopu süpürmek için uzay aracının dönüşüne dayanır. Bu şeritler daha sonra gezegenin görsel bir görüntüsünü oluşturmak için işlendi. Baş araştırmacı: Tom Gehrels / Arizona Üniversitesi Veri: NSSDC veri arşiv listesi
Kızılötesi Radyometre
	Bulut sıcaklığı ve Jüpiter'den gelen ısı çıkışı hakkında bilgi sağlar. Baş araştırmacı: Andrew Ingersoll / California Teknoloji Enstitüsü

görev profili

Fırlatma ve yörünge

Pioneer 10'un lansmanı

Pioneer 10 gezegenler arası yörünge

2007 itibariyle Pioneer 10 (mavi), Pioneer 11 (yeşil), Voyager 2 (kırmızı) ve Voyager 1 (mor) uzay aracının konumlarını ve yörüngelerini karşılaştıran harita

Pioneer 10 , 3 Mart 1972'de 01:49:00 UTC'de (2 Mart yerel saatle) Ulusal Havacılık ve Uzay Dairesi tarafından Florida'daki Space Launch Complex 36A'dan bir Atlas-Centaur fırlatma aracında fırlatıldı. Üçüncü aşama, özellikle Pioneer görevleri için geliştirilmiş katı yakıtlı bir Star-37E aşamasından (TE-M-364-4) oluşuyordu. Bu aşama, yaklaşık 15.000 pound (6.800 kg) itme sağladı ve uzay aracını döndürdü. Uzay aracının ilk dönüş hızı 30 rpm idi. Kalkıştan yirmi dakika sonra, aracın üç bomu uzatıldı ve bu da dönüş hızını 4.8 rpm'ye düşürdü. Bu oran yolculuk boyunca korunmuştur. Fırlatma aracı, sondayı 17 dakikalık net aralık için hızlandırdı ve 51.682 km/sa (32.114 mph) hıza ulaştı.

Yüksek kazançlı antenle temasa geçildikten sonra, uzay aracı Dünya'nın radyasyon kuşakları boyunca hareket ederken test için birkaç alet etkinleştirildi. Fırlatmadan doksan dakika sonra uzay aracı gezegenler arası uzaya ulaştı. Pioneer 10 , Ay'ın yanından 11 saatte geçti ve o dönemde insan yapımı en hızlı nesne oldu. Fırlatmadan iki gün sonra, kozmik ışın teleskopuyla başlayarak bilimsel araçlar açıldı. On gün sonra tüm enstrümanlar aktif hale geldi.

Yolculuğun ilk yedi ayında, uzay aracı üç rota düzeltmesi yaptı. Jüpiter ve Zodyak ışığını inceleyen fotometreler ve kozmik ışınları, manyetik alanları ve güneş rüzgarını ölçmek için kullanılan deney paketleri ile birlikte yerleşik enstrümanlar kontrol edildi. Bu aralıktaki tek anormallik, bunun yerine uzay aracının iki Güneş sensörünü kullanarak yönünü korumasını gerektiren Canopus sensörünün başarısızlığıydı.

Gezegenler arası ortamdan geçerken , Pioneer 10 , gezegenler arası helyum atomlarını tespit eden ilk görev oldu. Ayrıca güneş rüzgarında yüksek enerjili alüminyum ve sodyum iyonları gözlemledi . Uzay aracı , Ağustos 1972'nin başlarında , 2,2 AU (200 milyon mi; 330 milyon km) uzaklıktayken bir güneş şoku dalgasını kaydederek önemli heliofizik verileri kaydetti. 15 Temmuz 1972'de Pioneer 10 , Mars ve Jüpiter'in yörüngeleri arasında bulunan asteroit kuşağına giren ilk uzay aracıydı. Proje planlayıcıları kemerden güvenli bir geçiş bekliyorlardı ve yörüngenin uzay aracını bilinen asteroitlerden herhangi birine götüreceği en yakın mesafe 8.800.000 kilometre (5.500.000 mi) idi. En yakın yaklaşımlardan biri, 2 Aralık 1972'de asteroid 307 Nike'a oldu.

Yerleşik deneyler , Dünya'nın çevresiyle karşılaştırıldığında, kuşakta bir mikrometrenin (μm) altındaki parçacıkların eksikliğini gösterdi. 10-100 μm arasındaki toz parçacıklarının yoğunluğu, Dünya'dan kuşağın dış kenarına yolculuk sırasında önemli ölçüde değişmedi. Yalnızca 100 µm ila 1.0 mm çapa sahip partiküller için yoğunluk, kayış bölgesinde üç kat artış gösterdi. Kemerde bir milimetreden daha büyük hiçbir parça gözlemlenmedi, bu da bunların muhtemelen nadir olduğunu gösteriyor; kesinlikle beklenenden çok daha az yaygın. Uzay aracı, önemli boyuttaki herhangi bir parçacıkla çarpışmadığından, 15 Şubat 1973'te diğer tarafta ortaya çıkan kuşağın içinden güvenli bir şekilde geçti.

Jüpiter ile Karşılaşma

3 Mart 1972'den 31 Aralık 1975'e kadar Pioneer 10'un yörüngesinin animasyonu
   Öncü 10   ·   Dünya  ·   Jüpiter

Pioneer 10'un Jüpiter etrafındaki yörüngesinin animasyonu
   Öncü 10   ·   Jüpiter  ·   Io  ·   Avrupa  ·   Ganimet  ·   Kalisto

Pioneer 10'un Jovian sistemindeki yörüngesi

Sağ uzvun yakınında Büyük Kırmızı Noktayı gösteren Jüpiter'in Pioneer 10 görüntüsü

Pioneer 10 tarafından görüntülenen ay Ganymede

6 Kasım 1973'te, Pioneer 10 uzay aracı Jüpiter'den 25 milyon km (16 milyon mi) uzaklıktaydı. Görüntüleme sisteminin test edilmesi başladı ve veriler Deep Space Network'e başarıyla geri alındı. Sonraki altmış gün boyunca uçuş operasyonlarını kontrol etmek için uzay aracına bir dizi 16.000 komut yüklendi. Dış uydu Sinop'un yörüngesi 8 Kasım'da geçti . Jüpiter'in manyetosferinin yay şokuna , güneş rüzgarının hızının 451 km/s'den (280 mi/s) 225'e düşmesiyle gösterildiği gibi, 16 Kasım'da ulaşıldı. km/sn (140 mi/sn). Manyetopoz bir gün sonra geçti . Uzay aracı aletleri, Jüpiter'in manyetik alanının Dünya'nınkine kıyasla ters olduğunu doğruladı. 29'unda, en dıştaki tüm ayların yörüngeleri geçmişti ve uzay aracı kusursuz bir şekilde çalışıyordu.

Jüpiter'in kırmızı ve mavi resimleri, uzay aracının dönüşü, aletin görüş alanını gezegenin ötesine taşırken, görüntüleme fotopolarimetresi tarafından üretiliyordu. Bu kırmızı ve mavi renkler, sentetik bir yeşil görüntü oluşturmak için birleştirildi ve üç renkli bir kombinasyonun oluşturulan görüntüyü üretmesine izin verdi. 26 Kasım'da, Dünya'ya bu tür toplam on iki görüntü geri alındı. 2 Aralık'a kadar görüntü kalitesi, Dünya'dan yapılan en iyi görüntüleri aştı. Bunlar Dünya'da gerçek zamanlı olarak gösteriliyordu ve Pioneer programı daha sonra medyaya bu sunum için bir Emmy ödülü alacaktı. Uzay aracının hareketi, daha sonra bilgisayar işleme ile düzeltilmesi gereken geometrik bozulmalar üretti. Karşılaşma sırasında toplam 500'den fazla görüntü aktarıldı.

Uzay aracının yörüngesi, onu iyon radyasyonunun yoğunlaştığı Jüpiter'in manyetik ekvatoru boyunca aldı . Bu elektron radyasyonu için tepe akı , Dünya çevresindeki maksimum radyasyondan 10.000 kat daha güçlüdür. 3 Aralık'tan itibaren Jüpiter'in etrafındaki radyasyon yanlış komutların üretilmesine neden oldu. Bunların çoğu acil durum komutlarıyla düzeltildi, ancak Io'nun bir görüntüsü ve Jüpiter'in birkaç yakın çekimi kayboldu. Gezegenden çıkarken de benzer yanlış komutlar üretilecekti. Bununla birlikte, Pioneer 10 , Ganymede ve Europa uydularının görüntülerini elde etmeyi başardı . Ganymede'nin görüntüsü , merkezde ve güney kutbuna yakın yerlerde düşük albedo özellikleri gösterirken, kuzey kutbu daha parlak görünüyordu. Europa, ayrıntılı bir görüntü elde etmek için çok uzaktaydı, ancak bazı albedo özellikleri belirgindi.

Pioneer 10'un yörüngesi, onu Io'nun arkasına alacak şekilde seçildi ve ayın atmosferinin radyo yayınları üzerindeki kırılma etkisinin ölçülmesine izin verdi. Bu , ayın iyonosferinin gündüz yüzeyinden yaklaşık 700 kilometre (430 mi) yukarıda olduğunu ve yoğunluğun gündüz tarafında santimetre küp başına 60.000 elektrondan, gece yüzünde 9.000'e kadar değiştiğini gösterdi. Beklenmeyen bir keşif, Io'nun, genişliği ve yüksekliği 402.000 kilometre (250.000 mi) olan, yaklaşık 805.000 kilometre (500.000 mi) boyunca uzanan bir hidrojen bulutu içinde yörüngede dönmesiydi. Europa yakınlarında 110.000 kilometrelik (68.000 mi) daha küçük bir bulutun tespit edildiğine inanılıyordu.

Pioneer 10 , asteroit kuşağını temizledikten sonra , NASA Jüpiter'e doğru, uzay aracını Güneş Sistemi'nden dışarı gönderecek sapan etkisini sunan bir yörünge seçti. Pioneer 10 , böyle bir manevrayı deneyen ilk uzay aracıydı ve takip eden görevler için bir konsept kanıtı oldu. Böyle genişletilmiş bir görev, başlangıçta planlanmış bir şey değildi, ancak fırlatmadan önce planlanmıştı.

En yakın yaklaşımda, uzay aracının hızı 132.000 km/sa (82.000 mph; 37.000 m/s) değerine ulaştı ve Jüpiter'in dış atmosferinin 132.252 kilometre (82.178 mi) yakınına geldi. Büyük Kırmızı Nokta ve terminatörün yakın çekim görüntüleri elde edildi. Daha sonra uzay aracıyla iletişim, gezegenin arkasından geçerken kesildi. Radyo tıkanıklık verileri, 10 ve 100 mbar basınçlarla rakımlar arasında bir sıcaklık inversiyonu göstererek, dış atmosferin sıcaklık yapısının ölçülmesine izin verdi. 10 mbar seviyesindeki sıcaklıklar −133 ila −113 °C (−207 ila −171 °F) arasında değişirken, 100 mbar seviyesindeki sıcaklıklar −183 ila −163 °C (−297.4 ila −261.4 °F) idi. Uzay aracı, gezegenin Güneş'ten aldığından daha fazla ısı yaydığı fikrini doğrulayan kızılötesi bir harita çıkardı.

Pioneer 10 gezegenden uzaklaştıkça gezegenin hilal görüntüleri geri döndü . Uzay aracı dışarıya doğru yönelirken, Jüpiter'in manyetosferinin yay şokunu tekrar geçti. Bu cephe, güneş rüzgarıyla dinamik etkileşim nedeniyle uzayda sürekli yer değiştirirken, araç tamamen kaçmadan önce pruva şokunu toplam 17 kez geçti.

Derin boşluk

Pioneer 10 ve 11 hız ve Güneş'ten uzaklık

Pioneer 10 , 1976'da Satürn'ün yörüngesini ve 1979'da Uranüs'ün yörüngesini geçti. 13 Haziran 1983'te, araç, o zamanlar en dıştaki gezegen olan Neptün'ün yörüngesini geçti ve böylece Dünya'dan ayrılan ilk insan yapımı nesne oldu. Güneş Sisteminin ana gezegenlerinin yakınlığı. Görev, 31 Mart 1997'de, Güneş'ten 67 AU (6,2 milyar mi; 10,0 milyar km) mesafeye ulaştığında resmi olarak sona erdi, ancak uzay aracı bu tarihten sonra hala tutarlı veriler iletebildi.

31 Mart 1997'den sonra, Pioneer 10'un zayıf sinyali, derin uzay radyo sinyallerini edinme sürecinde uçuş kontrolörlerinin eğitimine yardımcı olmak için Derin Uzay Ağı tarafından izlenmeye devam etti. Solan sinyalden tutarlı verileri çıkarmak için kaos teorisini uygulayan bir Gelişmiş Kavramlar çalışması vardı.

Son başarılı telemetri alımı 27 Nisan 2002'de Pioneer 10'dan alındı ; müteakip sinyaller, algılamak için zar zor yeterince güçlüydü ve kullanılabilir veri sağlamadı. Pioneer 10'dan gelen son, çok zayıf sinyal, 23 Ocak 2003'te, Dünya'dan 12 milyar km (7.5 milyar mi; 80 AU) uzaklıktayken alındı. Uzay aracıyla iletişim kurma girişimleri başarısız oldu. 4 Mart 2006 akşamı, antenin Dünya ile doğru şekilde hizalanması için son bir girişimde bulunuldu. Pioneer 10'dan yanıt alınmadı . NASA, RTG birimlerinin muhtemelen vericiyi çalıştırmak için gereken güç eşiğinin altına düştüğüne karar verdi. Bu nedenle, daha fazla temas girişiminde bulunulmadı.

Zaman çizelgesi

Mevcut durum ve gelecek

8 Şubat 2012'de Pioneer 10'un Konumu

3 Ocak 2019'da Pioneer 10'un Dünya'dan 122.594 AU (11.3958 milyar mi; 18.3398 milyar km) uzakta olduğu ve 11.947 km/s (26.720 mph) (Güneş'e göre) ve dışa doğru yaklaşık 2.52 hızla seyahat ettiği tahmin ediliyordu. AU (234 milyon mi; 377 milyon km) yılda. Voyager 2'nin 2023 Nisan civarında Pioneer 10'u geçmesi bekleniyor. Güneş ışığının Pioneer 10'a ulaşması 14.79 saat sürüyor . Güneş'in uzay aracından gelen parlaklığı -16.3 kadirdir. Pioneer 10 şu anda Boğa takımyıldızı yönünde .

Rahatsız edilmezse, Pioneer 10 ve kardeş gemisi Pioneer 11 , iki Voyager uzay aracına ve Yeni Ufuklar uzay aracına katılarak yıldızlararası ortamda dolaşmak için Güneş Sistemi'nden ayrılacak . Pioneer 10 yörüngesinin , şu anda yaklaşık 68  ışıkyılı uzaklıkta bulunan Aldebaran yıldızının genel yönünde alması bekleniyor . Aldebaran sıfır göreli hıza sahip olsaydı, uzay aracının ona ulaşması iki milyon yıldan fazla sürerdi. Bundan çok önce, yaklaşık 90.000 yıl içinde, Pioneer 10 geç K-tipi yıldız HIP 117795'ten yaklaşık 0.23 parsek (0.75 ışıkyılı ) geçecek. Bu, dört Pioneer'ın önümüzdeki birkaç milyon yıl içindeki en yakın yıldız geçişi ve Güneş Sistemi'nden ayrılan Voyager uzay araçları.

Bir yedek birim olan Pioneer H şu anda Washington DC'deki Ulusal Hava ve Uzay Müzesi'ndeki "Milestones of Flight" galerisinde sergileniyor . Görevin birçok unsurunun Voyager programının planlanmasında kritik olduğu kanıtlandı.

öncü plaket

öncü plaket

Carl Sagan tarafından şiddetle savunulduğu için , Pioneer 10 ve Pioneer 11 , herhangi bir uzay aracının başka bir gezegen sisteminden akıllı yaşam formları tarafından bulunması durumunda 152 x 229 mm (6,0 x 9,0 inç) altın eloksallı alüminyum plaka taşır. Plakalar, uzay aracının kökeni hakkında bilgi sağlamak için tasarlanmış çeşitli sembollerle birlikte bir erkek ve kadının çıplak insan figürlerini içeriyor. Plaka, yıldızlararası tozdan bir miktar koruma sağlamak için anten destek payandalarına bağlanmıştır.

Popüler medyada Pioneer 10

Star Trek V: The Final Frontier filminde , bir Klingon Yırtıcı Kuş, Pioneer 10'u hedef talimi olarak yok eder.

17776 spekülatif kurguda , ana karakterlerden biri duyarlı bir Pioneer 10'dur .

Ayrıca bakınız

Beş yıldızlararası sondanın (kareler) ve diğer cisimlerin (daireler) 2020'ye kadar güneş merkezli konumları , fırlatma ve uçuş tarihleriyle birlikte. İşaretçiler , her beş yılda bir etiketlenmiş olarak, her yılın 1 Ocak'ındaki konumları belirtir.
Parsel 1 , kuzey ekliptik kutbundan ölçekli olarak görülüyor ; 2'den 4'e kadar olan grafikler , %20 ölçeğinde üçüncü açı projeksiyonlarıdır . SVG dosyasında,
imleci bir yörünge veya yörüngenin üzerine getirerek onu ve onunla ilişkili başlatmaları ve uçuşları vurgulayın.

• Jüpiter'in Keşfi
  • Pioneer 11 , Jüpiter ve Satürn geçişi
  • Voyager 1 ve Voyager 2 , Jüpiter diğer dış Güneş Sistemi uçuşlarına giderken
  • Galileo , Jüpiter yörünge aracı
  • Cassini-Huygens , Jüpiter sırasıyla Satürn yörünge aracı ve Titan iniş aracı için uçuyor
  • Yeni Ufuklar , Jüpiter Plüton yolunda uçuyor
  • Juno , Jüpiter kutup yörüngesi
• Güneş Sistemi'nden ayrılan yapay nesnelerin listesi
• Dış gezegenlere yapılan görevlerin listesi
• öncü anomali
• robotik uzay aracı
• Yapay uyduların ve uzay sondalarının zaman çizelgesi
• 17776

Referanslar

bibliyografya

Dış bağlantılar

• Pioneer Proje Arşiv Sayfası
• NASA'nın Güneş Sistemi Keşfi ile Pioneer 10 Profili
• NSSDC Pioneer 10 sayfa
• Jupiter Odyssey (1974) , İnternet Arşivi'nden ücretsiz olarak indirilebilir