Pioneer 10 var den första rymdfarkosten att nå flykthastighet 3, den första som flög förbi Jupiter och fotograferade planeten. Pioneer 11 tvillingapparaten utforskade också Saturnus.
Apparatens massa var 260 kg, inklusive 30 kg vetenskapliga instrument; höjd - 2,9 m, maximal tvärdimension (diameter på reflektorn på en starkt riktad antenn) - 2,75 m.
"Interstellar letter" Pioneer-10
En anodiserad platta gjord av hållbar aluminiumlegering installerades på enhetens kropp. Plattans mått är 220x152 millimeter. Teckningen är av Carl Sagan.
Plåten visar:
- neutral vätemolekyl
- två mänskliga gestalter, män och kvinnor, mot bakgrund av apparatens kontur
- Solens relativa position i förhållande till galaxens centrum och fjorton pulsarer
- schematisk representation av solsystemet och apparatens bana i förhållande till planeterna.
Ritningen av en vätemolekyl visas som bestående av två atomer med olika snurr. Avståndet mellan centrumen är proportionellt mot våglängden för neutral vätestrålning (21 cm). Detta nummer är en skalstapel för att hitta andra linjära kvantiteter på plattan. Höjden på personerna på plattan kan hittas genom att multiplicera siffran 8 (ingraverat i binärt bredvid figuren av en kvinna inom hakparenteser) med 21. Apparatens dimensioner i bakgrunden anges på samma skala.
Femton linjer som divergerar från en enda punkt låter dig beräkna stjärnan från vilken enheten flög och starttiden. Bredvid de fjorton raderna finns en binär kod som indikerar perioden för pulsarer som ligger i närheten av solsystemet. Eftersom perioden för pulsarer ökar med tiden enligt en känd lag, är det möjligt att beräkna anordningens starttid.
På diagrammet över solsystemet anges de relativa avstånden från planeten till solen i binär form bredvid planeterna.
Kritik mot budskapet
Många symboler i bilden kan vara obegripliga för ett annat sinne. I synnerhet kan hakparenteser som ramar in binära tal, ett piltecken på pionjärens avgångsbana bli sådana symboler. Den upphöjda handen på en man som hälsning är också förståelig endast för en person.
Enhetens vidare öde
Efter att ha lyft ganska långt utanför Neptunus omloppsbana började enheten uppleva en kraft av okänt ursprung, vilket orsakade mycket liten retardation. Detta fenomen har kallats "Pionjäreffekten". Många förslag har gjorts, upp till ännu okända effekter av tröghet eller till och med tid. Vissa människor talar bara om mätningsbias. Anledningen till den konstanta accelerationen var asymmetrin hos den termiska strålningen från Pioneer-10 själv.
Den sista, mycket svaga signalen från Pioneer 10 togs emot den 23 januari 2003, när den var 12 miljarder kilometer (80 AU) från jorden. Det rapporterades att enheten är på väg mot Aldebaran. Om inget händer honom på vägen kommer han att nå denna stjärnas närhet om 2 miljoner år.
Anteckningar
se även
- Jupiter utforskning
Länkar
- Pioneer Odyssey, NASA SP-396, 1977 - Onlinebok om Pioneer 10 och Pioneer 11 med foton och diagram.
- En avlägsen pionjär viskar till jorden - CNN-artikel, 19 december 2002
| Jupiterutforskning med rymdskepp | |
|---|---|
| Från en flygande bana | |
| Från omloppsbana | |
| Landningssonder | |
| Framtida uppdrag | |
| Inställda uppdrag | |
| se även | |
| Fetstil betecknar aktiva AMC | |
"Pioneer" (Pioneer) - en serie automatiska rymdstationer, utvecklade växelvis av US Air Force, US Army och NASA rymdorganisation. Dessa är 19 olika rymdfarkoster som lanserades från jorden mellan 1958 och 1978 för att utforska månen, solen, Jupiter, Saturnus och Venus.
Alla expeditioner med automatiska stationer "Pioneer" hölls under parollen grundforskning. Till en början var vetenskapen på andra plats, det var viktigare att testa rymdteknik i praktiken, för 1958 var astronautiken bara i början av sin början.
Syftet med studien av automatiska stationer "Pioneer 0" - "Pioneer 4", såväl som "Pioneer A" - "Pioneer D" var månen, "Pioneer 5" användes för att genomföra en interplanetär försöksexpedition, rymdfarkost " Pioneer 6" - "Pioneer 9" och Pioneer E" designades för att utforska solen, Pioneer 10 och Pioneer 11 stationerna var avsedda att tränga in i den yttre delen av solsystemet (till jätteplaneterna Jupiter och Saturnus), och Pioneer -Venus 1 och Pioneer -Venus 2" skickades till Venus.
Start Pionjärprogram fastställdes av det amerikanska flygvapnet: de designade tre rymdfarkoster på 38 kilo. Det ursprungliga målet var passage av fordon nära månen. Alla av dem var redan utrustade med optiska system.
Pioneer 0, tillsammans med Thor-Able-raketen, exploderade den 17 augusti 1958, 77 sekunder efter uppskjutningen.
Pioneer 1 lanserades den 11 oktober 1958. Men på grund av den förtida avstängningen av den andra etappen av Thor-Able-raketen nådde den bara den maximala höjden på 113 854 km (vilket är ungefär en tredjedel av avståndet från jorden till månen) och brann upp i jordens atmosfär efter 43 timmars flygning. Den 8 november 1958, på grund av misslyckandet i den tredje etappen av Tor-Able-raketen, kunde rymdfarkosten Pioneer 2 bara röra sig bort från jorden med endast 1 500 km och brann sedan också upp i jordens atmosfär.
Efter det tog den amerikanska armén över. Bland forskarna som var involverade i programmet var Wernher von Braun. Två rymdstationer byggda under hans ledning vägde endast 6 kg och utrustades med strålningsdetektorer som ett vetenskapligt experiment.
Den 6 december 1958, på grund av den förtida avstängningen av den första etappen av Juno-II bärraket, nådde Pioneer 3 endast en maximal höjd av 102 230 km och brann sedan, liksom Pioneer 1, ut i jordens atmosfär efter 38 timmars flyg.
Till slut, den 4 mars 1959, uppnådde USA ett avgörande genombrott: Juno II-raketen lanserade framgångsrikt rymdfarkosten Pioneer 4, som flög på ett avstånd av 60 000 km från månen. Efter det lämnade han jordens gravitationszon och blev den första amerikanska rymdfarkost som gick in i det interplanetära rymden. Men USA var sent ute: den sovjetiska automatiska stationen Luna-1 hade redan utfört samma uppdrag den 4 januari 1959, det vill säga två månader tidigare än Pioneer 4.
För att hänga med i rymdkapplöpningen Sovjetunionen 1959 förberedde den amerikanska rymdorganisationen NASA uppskjutningen av 4 månsatelliter med en total massa på cirka 170 kg. Uppskjutningen av dessa 4 NASA-rymdfarkoster misslyckades och faktumet om misslyckandet var dolt för allmänheten. I detta avseende är namnen på dessa döda automatiska stationer som förekommer i dokumenten motsägelsefulla och kontroversiella:
"Pioneer A", annars "Pioneer P-1" (ofta nämns inte alls i dokumenten!), Exploderade den 24 september 1959 tillsammans med Atlas-Able bärraket under ett förlanseringstest av raketmotorn.
Pioneer B, annars Pioneer P-3, kraschade den 26 november 1959, 45 sekunder efter uppskjutning på grund av att Atlas-Able-raketens nosskydd misslyckades.
Pioneer C, aka Pioneer P-30, exploderade tillsammans med en Atlas-Able bärraket den 25 september 1960.
Pioneer D, alias Pioneer P-31, exploderade tillsammans med en Atlas-Able-raket den 15 december 1960.
1960 testade NASA också en prototyp av en interplanetär rymdstation. Och även om han hade ett enda exemplar som vägde 43 kg till sitt förfogande gick allt bra:
Pioneer 5 lanserades den 11 mars 1960 med en Thor-Able bärraket. Samtidigt var det möjligt att hålla regelbunden kontakt med honom fram till den 30 april 1960 och sedan mottogs periodvis signaler från honom fram till den 24 juni 1960, men försökets mål uppnåddes.
Därefter avbröts Pioneer-programmet tillfälligt i samband med genomförandet av månprogram"Ranger" och programmet "Mariner" (prospekteringsprogram för Venus och Mars). Arbetet med att skapa nya Pioneer-rymdfarkoster återupptogs först 1965. Samtidigt var deras mål att studera det interplanetära rummet, inom vilket ett nätverk av automatiska interplanetära stationer skulle skapas för att studera solen.
Pioneer E lanserades den 27 augusti 1969, men Delta-boostern exploderade kort efter lanseringen, och rymdstation förstördes.
Resten av enheterna fungerade dock tillfredsställande. De experiment som genomfördes med deras hjälp omfattade mätning av kosmiska dammpartiklar, olika strålar och magnetfält. Samtidigt användes den interplanetära stationen Pioneer 7 redan 1986 för att observera Halleys komet från ett avstånd av 12 miljoner km.
NASA var först med att tappa kontakten med Pioneer 9. Det hände den 18 maj 1983. De återstående 3 rymdfarkosterna fungerade fram till mitten av 1990-talet. Kommunikationen med Pioneer 7 avbröts den 31 mars 1995, med Pioneer 8 den 22 augusti 1996. Kommunikationen med Pioneer 6 avbröts också delvis efter 1995. Förra gången en koppling till den etablerades den 8 december 2000 - 35 år efter lanseringen. Detta är ett absolut rekord för livslängd.
På 1970-talet, de sista 4 automatiska stationer"Pionjär". Pioneer 10 och Pioneer 11 designades för att utforska Jupiter och Saturnus, såväl som asteroidbältet; apparat "Pioneer-Venus" - för studiet av Venus. Dessa expeditioner var framgångsrika:
och slutligen "Pioneer-Venus 2" - 8 augusti 1978 med hjälp av samma Atlas-Centaurus-raket.
Sedan de första praktiska flygningarna av raketer i rymden har över 3 tusen objekt för olika ändamål levererats bortom jorden, och endast 5 enheter skickas långt bortom solsystemet. Vi pratar om de legendariska sonderna som gjorde unika upptäckter inom astronomiområdet på sin tid. Fordon: Voyager 1 och 2, Pioneer 10 och 11, New Horizons. De kunde visa oss i varje detalj världarna på armlängds avstånd, som tidigare verkade för oss som små blinkande prickar på himlen. Vi minns mycket väl det titaniska arbete de gjorde förr i tiden, men för det mesta är vi helt omedvetna om var dessa enheter finns idag, och i själva verket fungerar en del av dem fortfarande och sänder data.
Pioneer-10
Denna sond motiverar till fullo sitt namn "Pionjär". Den lanserades redan 1972 och var den första på många sätt, men dess viktigaste prestation var att övervinna tyngdkraften, på grund av manövern y.
Pioneer 10 blev det första fordonet som åkte in i det interstellära rymden och bar det första "riktiga" meddelandet ombord. utomjordiska civilisationer.
Idag (vintern 2017) är Pioneer 10 på ett avstånd av 115 AU. e. från jorden. Tillbaka i mitten av 1990-talet förlorade NASAs rymdorganisation all kontroll över enheten, men svarssignalen om det aktiva tillståndet för Pioneers omborddator fortsatte att upptäckas på jorden fram till sommaren 2003.
Man tror att även nu har fartyget en svag datorströmförsörjning och en fungerande sändare, men radiostationens signalstyrka räcker inte för att ens den största antennen på jorden ska kunna "höra" den. Enkelt uttryckt tog Pioneer-10 bara slut på batterier.
Pioneer-11
Nästa apparat, i samma serie, skickades till för att studera planeten, dess ringar och satelliter. Fartyget överförde många bilder inte bara av Saturnus, utan också av Jupiter, transit för sin flygning. Efter det kastades Pioneer-11 in i yttre rymden av krafterna från "gravitationsslangen" från jätteplaneterna.
Pioneer 11 är nu på ett avstånd av 105 AU. e. från jorden. Det sista framgångsrika radioutbytet med sonden gjordes 1995, men på grund av att Pioneer 11-sändningsskålen så småningom förlorade sin exakta orientering mot jorden blev ytterligare signalöverföring omöjlig. Precis som Pioneer 10 är Pioneer 11 troligen i drift och fortsätter att sända en svag signal (en rapport om driften av omborddatorn) förbi jorden och ut ur solsystemet.
Voyager 1
Det mest avlägsna föremålet av artificiellt ursprung från vår planet. Voyager 1 är för närvarande på ett avstånd av 142 AU. e. från jorden. Enheten har fortfarande en direkt förbindelse med jorden, men en del av fartygets utrustning misslyckades under de 38 åren av flygning, det är mycket möjligt att kraftfulla kollisioner av sonden med kosmiskt damm kan vara resultatet av detta.
Voyager 1 är så långt borta från solen att om den hade möjlighet att se tillbaka så såg vår inhemska armatur ut som klar stjärna, vilket ger enheten praktiskt taget ingen värme. Voyager 1 är nu i nästan totalt mörker, temperaturen utanför närmar sig bakgrundsstrålningens temperatur och är för tillfället inte mer än 12 Kelvin. Även om Voyager 1 formellt lämnade det kända solsystem, men den påverkas fortfarande av solens gravitation, det vill säga enheten kan "möta" objekt som kretsar runt solen. Men den mikroskopiska materien som omger Voyager 1 har redan lite gemensamt med vårt system och är en del av det interstellära mediet - produkten av andra stjärnor och gas- och stoftmoln.
Voyager 2
Förmodligen den mest framgångsrika rymdsonden som skickades av människan för att studera solsystemet. Voyager besökte 4 planeter samtidigt, upptäckte många nya objekt och flög ut ur solsystemet med stor hastighet.
Voyager 2 är nu på ett avstånd av 120 AU. e. från jorden. Dess utrustning är i full drift, även om den är i ett läge med minskad energiförbrukning för reaktorer ombord. Ungefär en gång om året görs en kommunikationssession med enheten. Voyager 2 fortsätter att svara på alla kommandon med en signalfördröjning på mer än 23 timmar. Det förväntas att tills den nuvarande generationsnivån är kritiskt utarmad kommer båda Voyagers att kunna hålla kontakten med jorden i cirka 10 år.
När objektet når den första kosmiska hastigheten kommer objektet att gå in i en sluten bana runt himlakropp och stanna där. När den når den andra rymdhastigheten kommer objektet att kunna övervinna denna kropps gravitationsattraktion och gå till andra planeter. När objektet når den tredje kosmiska hastigheten kommer objektet att kunna lämna solsystemet för alltid och gå till stjärnorna...
Hittills finns det få sådana objekt - bara fem enheter har nått den tredje rymdhastigheten och det är svårt att säga när denna lista kan fyllas på. Om någon sorts global katastrof inträffar på jorden, är det möjligt att dessa enheter kommer att förbli det enda beviset på existensen av mänsklig civilisation.
Pioneer 10 och Pioneer 11
Så. den första rymdfarkosten som uppnådde tillräcklig hastighet för att lämna solsystemet för alltid var Pioneer-10. Den lanserades i mars 1973 och följde en förbiflygningsbana nära Jupiter och begav sig sedan mot stjärnbilden Oxen. Kommunikationen med Pioneer 10 förlorades 2003 och är nu på ett avstånd av 108 AU. från solen och fortsätter att röra sig bort från oss med en hastighet av 2,536 AU. i år. Det antas att Pioneer 10 om 2 miljoner år kan passera nära en av stjärnorna som ingår i Hyades öppna kluster (där Aldebaran ligger, förresten).
Den andra enheten var Pioneer-11, som lanserades i april 1973. Efter att ha studerat Jupiter skickades enheten till Saturnus, vilket inte ursprungligen ingick i NASA:s planer – justeringar gjordes redan under flygningen. Efter att ha passerat nära Saturnus 1979 gjordes inga ytterligare kurskorrigeringar och farkosten gav sig ut på en evig resa mot stjärnbilden Aquila. Kommunikationen med enheten förlorades 1995. Det är nu på ett avstånd av 88 AU. från solen och fortsätter att öka den årligen med 2.396 AU, vilket gör den till den långsammaste av hela "fem". Det antas att Pioneer 11 om cirka 4 miljoner år kan närma sig en av stjärnorna i stjärnbilden.
På uppmaningen Carla Sagan, strax före uppskjutningen placerades en aluminiumplatta ombord på Pioneers med symbolisk information om jorden, dess läge (för att få metriska enheter och tidsenheter på plattan, reproducerades väteatomens utsläppsschema, samt en karta av pulsarer, på vilka solens position i galaxen markerades), och en schematisk ritning av en person mot bakgrunden av enheten, så att hypotetiska utomjordingar bättre kan föreställa sig skalan.
Plåt fäst på Pioneer
Intressant nog utsattes författarna till meddelandet senare för en uppsjö av kritik. De anklagades för rasism (trots allt är vita människor avbildade på bilden), pornografi (trots allt är människorna på bilden nakna - förresten, bilden av en kvinna censurerades genom att beröva linjen som betecknade vulvan ), att utomjordingarna inte skulle kunna läsa det, att de inte skulle kunna förstå innebörden av hälsningsgesten för mannen på bilden, och i slutändan att det inte är värt att skicka sådan information ut i rymden, eftersom det kan vara farligt.
Egentligen samma bild ingraverad på plåten
Det är värt att notera att 9 planeter i solsystemet är ritade på plattan (för då ansågs Pluto fortfarande vara en planet), och i fallet med Pioneer-11 är dess bana indikerad felaktigt. När allt kommer omkring, som redan nämnts, var manövern till Saturnus inte planerad, och i verkligheten lämnade enheten solsystemet längs en bana som faktiskt var motsatt den indikerade.
Och ändå, om något händer med jorden, och kanske dessa register är allt som kommer att påminna oss om vår existens. Förresten, James Van Allen i sin självbiografi erkände han skämtsamt att han strax före lanseringen medvetet lämnade sina fingeravtryck på kroppen av Pioneer 10 i hopp om att de skulle cirkla runt mitten av vår galax i miljontals år och kanske till och med överleva solen.
Voyager 1 och Voyager 2
De berömda Voyagers blev den tredje och fjärde enheten som fick den 3:e kosmiska hastigheten. De lanserades 1977 och studerade först Jupiter och Saturnus. Sista målet Voyager 1 det fanns Titan - när den flög nära satelliten fick enheten en betydande hastighetsökning på grund av gravitationsfältet, vilket i slutändan gjorde den till den snabbaste av de fem enheterna. Voyager 1 är för närvarande på ett avstånd av 124 AU. från solen och fortsätter att röra sig bort från den årligen med 3,593 AU, samtidigt som den rör sig i samma riktning som solen. År 40722 kommer enheten att passera på ett avstånd av 1,7 ljusår från den röda dvärgen AC+79 3888.
Rörande Voyager 2, sedan förlorade han en del av hastighetsökningen från Saturnus under Uranus förbiflygning, men kompenserade sedan delvis för dessa förluster på grund av gravitationsmanövern nära Neptunus. Det är nu på ett avstånd av 102 AU. från jorden och fortsätter att flytta bort årligen med ytterligare 3.253 AU. På grund av sin högre hastighet kommer den med tiden att passera Pioneer 10 och bli den andra rymdfarkosten längst bort från solen, men den är inte längre avsedd att köra om Voyager 1. Efter 40 000 år kommer Voyager 2 att passera på ett avstånd av 1,7 ljusår från stjärnan Ross 248, och om ytterligare 256 000 år kommer den att komma inom 4,3 ljusår från Sirius.
Voyager-uppdraget var mycket mer ambitiöst än pionjärerna. Det är inte förvånande att den här gången förberedde forskare ett meddelande i förväg för möjliga utomjordingar.
Ombord på var och en av Voyagers placerades en aluminiumlåda inuti som är en 30 cm guldpläterad kopparplatta. Tillsammans med skivan är en fonografisk kapsel och en nål för inspelning av uppspelning packade i fodralet, och på själva fodralet finns ett graverat diagram som visar installationen av nålen på inspelningsytan, uppspelningshastigheten och metoden för att konvertera video signaler till en bild. Dessutom, som i fallet med pionjärerna, indikerades solens galaktiska koordinater på ytan av höljet. Själva skivan innehåller musik, jordens ljud, hälsningar på 50 språk och 116 bilder är kodade. Eftersom moralens försvarare inte sov den här gången fanns det heller inga fotografier av nakna människor på dessa bilder.
Till vänster är själva fallet, till höger finns skivan med "Sounds of the Earth" i. Det finns ett antagande att kosmiskt stoft under loppet av miljontals år kommer att skada det så mycket att det blir omöjligt att läsa information från det. Men det är bättre än att inte göra någonting alls. 
Och här är instruktioner från NASA om hur man dechiffrerar bilden på fodralet
Nya horisonter
Och slutligen sonden Nya horisonter, lanserades 2006 för att studera Pluto. Eftersom dess uppdrag fortfarande pågår och kurskorrigeringar är möjliga, är den exakta bana längs vilken enheten kommer att lämna solsystemet och dess sluthastighet fortfarande okänd. Det är bara uppenbart att hastigheten för New Horizons kommer att vara högre än den för Pioneers och mindre än den för Voyagers - vilket innebär att den kommer att ta en hedervärd tredje plats i listan över de mest avlägsna konstgjorda föremålen från Jorden.
Av någon anledning beslutade NASA den här gången att inte lämna några meddelanden riktade till utomjordiska civilisationer. Men några souvenirer fanns fortfarande ombord på enheten - två amerikanska flaggor, två mynt, två cd-skivor på vilka namnen på 434 738 personer som deltog i kampanjen "Skicka ditt namn till Pluto" är registrerade, Frimärke, en del av den första privata SpaceShipOne-rymdfarkosten och en kapsel med en partikel av askan från upptäckaren av Pluto Clyde Tombaugh. Om några intelligenta individer i framtiden avlyssnar enheten, kommer de förmodligen att fundera över syftet med dessa föremål under lång tid.
Schematisk representation av banorna för alla fem fordon som lämnar solsystemet
Jag skulle vilja notera ytterligare ett märkligt faktum - än så länge tillåter markbaserad teknik inte att nå den tredje rymdhastigheten när man startar från jorden. Var och en av dessa fem enheter fick den saknade hastigheten på grund av gravitationsmanövern nära Jupiter, vilket kan ge en ökning av hastigheten upp till 40 km/s.
Andra föremål som lämnar solsystemet
Avslutningsvis denna minirecension bör det nämnas att utöver denna "fem" finns det en annan grupp av objekt som är avsedda att lämna solsystemet för alltid. Vi talar om de sista stadierna av bärraketer som skickade upp alla dessa fordon i rymden. Eftersom de rörde sig längs ungefär samma banor som fartygen själva, antas det att, efter att ha passerat nära Jupiter, dessa stadier accelererade tillräckligt för att vara tillräckligt för att nå den tredje kosmiska hastigheten. Det enda undantaget är det sista steget av raketen som skickade Pioneer 11 ut i rymden, som enligt beräkningarna helt enkelt borde ha gått in i en heliocentrisk bana.
Ofrivilligt kan man undra - om det finns andra intelligenta arter i vår galax som är avsedda att hitta de artefakter som mänskligheten lämnat efter sig, vilken av allt detta kommer då att hittas med en större grad av sannolikhet? Och å andra sidan, om vi själva hittar artefakter av utomjordiskt ursprung, vad kommer de då att vara - någon sorts komplex och avancerad teknik som innehåller indikationer på vem som skapat den, eller bara rymdskräp? Och har potentiella utomjordingar analoger till våra moralens väktare, som bestämmer för andra intelligenta arter vad som kan betraktas som obsceniteter och vad som inte får skickas ut i rymden?
Apparatens massa var 260 kg, inklusive 30 kg vetenskapliga instrument; höjd - 2,9 m, maximal tvärdimension (diameter på reflektorn på en riktad antenn) - 2,75 m.
Fyra SNAP-19 radioisotopgeneratorer (RIG) på plutonium-238, tillverkade av Teledyne Isotopes från bränsleskivor från Los Alamos-laboratoriet, med en total effekt på 155 W i början av flygningen och 140 W vid ankomsten till Jupiter valdes som strömkälla. 100 watt behövdes för att driva rymdfarkostsystemen och ytterligare 26 watt för vetenskaplig utrustning. Ett överskott av ström laddades till ett silver-kadmiumbatteri eller strålades ut genom en radiator. För att RIG:erna skulle skapa så lite störningar som möjligt för den vetenskapliga utrustningen, installerades de i ändarna av två stavar som drogs in 3 m från kroppen efter att rymdfarkosten separerades från bäraren. En magnetometersensor placerades på den tredje stången 6,6 m lång.
Orienterings- och stabiliseringssystemet inkluderade Canopus stjärnsensor och två solsensorer som mätinstrument. Av de sex munstyckena tittade två ner längs rymdfarkostens axel, två tittade upp och två såg tangentiellt mot LGA-antennens omkrets. Ingen dator fanns ombord. I princip fanns omborddatorer redan när rymdfarkosten Pioneer 10 skapades, men de var fortfarande för stora och tunga. Frånvaron av en dator innebar automatiskt behovet av att utfärda ett stort antal kommandon från jorden, och mestadels i realtid. Såvida vi förstås inte betraktar radioutbyte med Jupiter som sådant: 45 minuter "dit", 45 "tillbaka".
På rymdskepp en parabolantenn med en diameter på 2,74 meter och ett djup på 46 cm installerades.
Den trycksatta kammaren i apparaten var en hexagon 36 cm djup, vars varje sida var 71 cm lång. På varje sida var en modul utformad för ett specifikt vetenskapligt experiment.
Även installerat:
Högförstärkningsantenn;
- Antenn med medelstor förstärkning;
- rundstrålande antenn;
I rymdfarkostens radiosystem ingick, förutom de tre nämnda antennerna, två sändare med en effekt av 8 W på vandringsvågslampor med en frekvens på 2292 MHz (S-band) och två mottagare med en frekvens på 2110 MHz. Vilken sändare som helst kan anslutas till en HGA-antenn eller till ett par MGA/LGA. Den inbyggda digitala telemetrienheten kunde förbereda data i 13 olika format (med förmågan att upptäcka och korrigera dåliga bitar) för återställning med en hastighet av 16 till 2048 bps. Den högsta hastigheten var avsedd för den inledande fasen av flygningen när den togs emot på en 26-meters antenn; mottagning från Jupiter utfördes redan på en 64-meters antenn med en hastighet av 1024 bit / s. En lagringsenhet med en kapacitet på 49152 bitar användes för tillfällig lagring av information ombord.
Det var möjligt att överföra 222 olika kommandon över kommandoradiolänken med en hastighet av 1 bit/s - från botten 149 för att styra rymdfarkostsystem och 73 för att styra vetenskaplig utrustning. Två avkodare och ett kommandodistributionsblock bestämde giltigheten för varje kommando och dess destination. Eftersom kommandot bestod av 22 bitar tog det 22 sekunder att ta emot det ombord. Därför hade enheten även ett programminne - för fem kommandon som kunde utföras efter varandra med angivna tidsintervall. För att säkerställa den angivna varaktigheten av rymdfarkosten - 21 månader, förenklade utvecklarna brädan så mycket som möjligt genom att komplicera markdelen. Huvudkomponenterna duplicerades, resten sattes ombord endast om de hade erfarenhet av rymdanvändning.
15 februari 1973, på ett avstånd av 3,7 AU från solen dök Pioneer 10 ut från asteroidbältet intakt och närmade sig Jupiter.
I gasjättens gravitationsfält fick stationen en hastighet som var tillräcklig för att lämna solsystemet. Som ett resultat korsade Pioneer 10 i februari 1976 Saturnus omloppsbana, den 11 juli 1979 Uranus omloppsbana och den 13 juni 1983 Neptunus omloppsbana på 30,28 AU. från solen, samtidigt som den fortfarande har en hastighet på 13,66 km/s. Under de kommande 20 åren gick rymdfarkosten ytterligare 50 AU och fortsatte att mäta kosmiska strålar och solvinden i det som nu är känt som Kuiperbältet.
Olika experiment utfördes tills utrustningen misslyckades och apparatens kraft var tillräcklig. 1989 utvecklades en energisparplan på Pioneer 10, i enlighet med vilken instrumenten för vetenskapliga experiment fungerade enligt ett visst program - antingen stängdes av och sedan startade om.
Asteroid- och meteoritdetektorn upphörde att fungera 1973, följt av heliumvektormagnetometern i november 1975 och den infraröda radiometern i januari 1974. Meteoritedetektorn stängdes av i oktober 1980 på grund av sensorfel låga temperaturer. Solljussensorer blev oanvändbara i maj 1986. Fotopolarimetern stängdes av i oktober 1993 för att spara energi. Den radioaktiva partikelmottagaren och plasmaanalysatorn stängdes av i november 1993 och september 1995 av samma anledning.
I januari 1996 delades den återstående effekten mellan Charged Particle Receiver (CPI), Corpuscular Telescope (CRT), Geiger Tube Telescope (GTT) (vid lanseringen var generatorerna 155 W, nu nere till 65 W) och ultraviolett fotometer.
I augusti 2000 var det bara GTT som fortfarande överförde data. Det är sant att teleskopet senare stängdes av för att spara energi för att slå på attitydkontrollmotorerna under den kommande banakorrigeringen.
Det har tidigare meddelats att justeringen lyckades, men nyligen visade det sig att sonden inte utförde det skickade kommandot.
Efter att ha flugit tillräckligt långt bortom Plutos omloppsbana började han uppleva en kraft av okänt ursprung, vilket orsakade mycket svag retardation. Detta fenomen har kallats "Pionjäreffekten". Många förslag har gjorts, upp till ännu okända effekter av tröghet eller till och med tid. Vissa talar bara om det systematiska mätfelet.
Jupiter utforskning
1973 och 1974 passerade Pioneer-10 och Pioneer-11 förbi Jupiter på ett avstånd (från molnen) av 132 000 km respektive 43 000 km. 1973 korsade Pioneer 10 asteroidbältet för första gången, undersökte två asteroider och hittade ett dammbälte närmare Jupiter. I december 1973 flög apparaten på ett avstånd av 132 000 km från Jupiters moln. Data erhölls om sammansättningen av Jupiters atmosfär, planetens massa specificerades, dess magnetfält mättes och det fastställdes också att det totala värmeflödet från Jupiter är 2,5 gånger högre än den energi som planeten tar emot från solen .
Förutom den stora röda fläcken, vars dimensioner överstiger diametern på vår planet, upptäcktes en vit fläck med en diameter på mer än 10 tusen km. Den infraröda radiometern visade att temperaturen på det yttre molntäcket är 133 K (-140 C). Man fann också att Jupiter utstrålar 1,6 gånger mer värme än vad den tar emot från solen.
Jupiters attraktion förändrade i hög grad banan för apparatens flygning. "Pioneer 10" började röra sig tangentiellt till Jupiters omloppsbana och rörde sig bort från jorden nästan i en rak linje. Intressant nog har plymen av Jupiters magnetosfär upptäckts utanför Saturnus omloppsbana.
"Pioneer-10" gjorde det också möjligt att klargöra tätheten för Jupiters 4 största satelliter.
Enheten överförde flera hundra bilder (låg upplösning) av planeten och galileiska satelliter.
Pioneer 10 upptäckte intensiv strålning från Jupiter, ett enormt magnetfält som tyder på närvaron av en ledande vätska i planetens tarmar.
Radiomätningar visade höjden på jonosfären för satelliten Io från 50 till 100 km över ytan. Ingen förväntade sig att se henne på en höjd av 900 km över Io. Skillnader mellan Pioneer- och Galileo-avläsningarna indikerar att Ios atmosfär och jonosfär förändras med Ios vulkaniska aktivitet. Ios gravitationsfält tycks tillåta osynlig gas som sprutas ut från vulkaner att nå extraordinära höjder jämfört med de låga höjder som uppnås av damm och andra vulkaniska utstötningar, vilket reflekterar solljus och kan ses på fotografier.
Pioneer 10 och Pioneer 11 fotograferade Ganymedes på nära håll, och ihållande mörka och ljusgröna formationer hittades. En ökning av koncentrationen av asteroidpartiklar märktes endast en gång - under veckan vid cirka 2,7 AU. från solen, och i genomsnitt visade sig deras antal vara mycket mindre än väntat: om i mars-juni 41 dammpartiklar träffade rymdskeppssensorerna, sedan i juni-oktober 1972 - 42. Pioneer 10 bevisade att asteroidbältet inte utgör något praktiskt fara; men han hittade ett dammbälte mycket närmare Jupiter. Den 6 november, från ett avstånd av 25 miljoner km, började experimentella undersökningar av Jupiter med en fotopolarimeter, och den 8 november korsade stationen omloppsbanan för Sinope, planetens mest avlägsna satellit. En 60-dagars förbiflygningsperiod började, under vilken cirka 16 000 kommandon överfördes ombord. Den 26 november korsade rymdfarkosten chockvågen vid gränsen för Jupiters magnetosfär (solvindens hastighet minskade med hälften, partikelenergin hoppade 10 gånger), och den 27 november passerade den magnetopausen. Den 29 november passerade han alla yttre satelliter och gick in i Jupitersystemets inre region.
Regelbunden fotografering av Jupiter började den 26 november. Ett speciellt markbaserat system omvandlade individuella skanningar av IPP-fotopolarimetern, som erhölls under apparatens rotation, till en serie bilder av planeten. De kom i två färgområden - blått och rött, från vilka en "grön" ram först artificiellt syntetiserades och sedan en färgbild. Bilderna som togs under dagen före förbiflygningen och dagen efter var mer detaljerade än de som var tillgängliga från markbundna teleskop. Totalt togs över 500 fotografier från tavlan. För att skydda apparaten under flygningen från att utföra slumpmässiga kommandon orsakade av strålning nära Jupiter, skickades ett "medicinskt" paket ombord med några minuters mellanrum; dessutom återställde en speciell kommandosekvens omedelbart fotopolarimeterns funktion i händelse av ett fel. Sådana misslyckanden började på ett avstånd av 9 planetradier och inträffade 10 gånger; flera närbilder av Jupiter och det enda planerade skottet av Io gick förlorade. Utan detta misslyckande kunde Ios vulkaner ha upptäckts 7 år tidigare!
Pioneer 10 tog den sista bilden av Jupiter vid inflygning från ett avstånd av 203 000 km, och den första vid avgång - redan 504 000 km bort. Stationen tog också fotografier av Europa och Ganymedes, om än i låg upplösning. Under radioockultationen av Io fann man att denna satellit har en svag atmosfär upp till 115 km hög och en jonosfär som sträcker sig över 700 km, och det finns ett vätemoln längs Ios bana. Apparaten gjorde de första direkta mätningarna magnetiskt fält Jupiter, egenskaperna hos laddade partiklar, gjorde en termisk karta över planeten, bestämde sammansättningen av den övre atmosfären. Planeten visade sig vara något tyngre än astronomiska beräkningar gav, ungefär massan av jordens måne, och Pioneer 10 kom till målet en minut före den beräknade tiden. Den 4 december 1973 klockan 02:25 UTC passerade stationen på en höjd av 132 252 km över Jupiters molngräns med en fantastisk hastighet av 36,7 km/s. Flyghöjden valdes i syfte att spana in strålningssituationen.
15 experiment genomfördes för att studera interplanetära och planetariska magnetfält, parametrar för solvinden, kosmiska strålar, heliosfärens övergångsregion, området för neutralt [icke-joniserat] väte, fördelningen av massor, storlekar, flöden och hastigheter av dammpartiklar, norrsken och radioutsläpp från Jupiter, planetens atmosfär och dess satelliter, särskilt Io. Många fotografier av Jupiter och dess månar har tagits.
