Πάιονηρ 10

Πάιονηρ 10
Οργανισμός	Ames Research Center
Χαρακτηριστικά αποστολής
Πύραυλος φορέας	Atlas SLV-3C Centaur-D
Ημερομηνία εκτόξευσης	3 Μαρτίου 1973
Τόπος εκτόξευσης	Συγκρότημα εκτοξεύσεων 36
COSPAR ID	1972-012A
Μάζα	258 κιλά
	δεδομένα (π • σ • ε )

Ο Πάιονηρ 10 (αγγλ. Pioneer, πρωτοπόρος) είναι το πρώτο διαστημικό σκάφος που ταξίδεψε πέρα από την ζώνη των αστεροειδών και εξερεύνησε τον Δία από κοντά.

Εκτοξεύθηκε στις 2 Μαρτίου 1972 από το συγκρότημα εκτοξεύσεων 36 του ακρωτηρίου Κανάβεραλ.

Ο Πάιονηρ 10 έχει περάσει την τροχιά του Πλούτωνα και κατευθύνεται σταθερά προς τον αστέρα Αλντεμπαράν στον αστερισμό του Ταύρου. Eίναι το πρώτο κατασκευασμένο από τον άνθρωπο αντικείμενο που τελικά κατάφερε να εγκαταλείψει το ηλιακό μας σύστημα, αφήνοντας πίσω του το πεδίο βαρύτητας του ήλιου.

Η αποστολή του ήταν να μελετήσει τα διαπλανητικά και πλανητικά μαγνητικά πεδία, τον ηλιακό άνεμο, τις κοσμικές ακτίνες, τα όρια του Ηλιοθύλακα, την φυσική διανομή ουδέτερου υδρογόνου στο διάστημα, τις ιδιότητες (μέγεθος, μάζα, ροή, και ταχύτητα) της διαστημικής σκόνης, το σέλας στην ατμόσφαιρα του Δία καθώς και τα ραδιοκύματα που αυτός εκπέμπει, την ατμόσφαιρα του Δία και μερικών από τους δορυφόρους του, ιδιαίτερα την ατμόσφαιρα της Iώ και τέλος να φωτογραφίσει τον Δία και τους δορυφόρους του.

Κατασκευή και τεχνικά χαρακτηριστικά

Το κατασκευαστικό σχέδιο του δορυφόρου *Pioneer 10*

Το 1969 τα σχέδια κατασκευής των δυο δίδυμων σκαφών Πάιονηρ 10 και 11 αποτελούσαν την πρωτοπορία των εξερευνητικών αποστολών. Η αποστολή τους ήταν να συγκεντρώσουν και να μεταβιβάσουν πληροφορίες διανύοντας μεγαλύτερη απόσταση από κάθε προηγούμενη αποστολή, καθώς και να διαπιστώσουν αν ένα σκάφος μπορούσε να ταξιδέψει πέρα από τη ζώνη των αστεροειδών προς τους εξωτερικούς πλανήτες χωρίς κίνδυνο να καταστραφεί. Ο βαθμός της επιτυχίας τους ήταν κρίσιμος για τους προγραμματισμούς και την τεχνολογία μελλοντικών αποστολών.

Ο Πάιονηρ 10 προοριζόταν να ενταχθεί στα πλαίσια του προγράμματος Πάιονηρ του ερευνητικού κέντρου της NASA και από την ανάδοχο εταιρία TRW. Η κατασκευή του ήταν ελαφριά, μάζας μόλις 260 κιλών, ενώ 30 κιλά ήταν το βάρος του επιστημονικού εξοπλισμού και 27 κιλά των καυσίμων, αντίστοιχα. Όπως και τα Βόγιατζερ, τροφοδοτήθηκε από πυρηνικές θερμοηλεκτρικές γεννήτριες ραδιοϊσοτόπων (SNAP-19s) που παρήγαγαν ρεύμα από τη διάσπαση Πλουτωνίου-238, ισχύος 155W στην εκτόξευση, και 140W κατά την προσέγγιση του Δία. Ο Πάιονηρ 10 μεταφέρει την περίφημη «Χρυσή Πινακίδα του Πάιονηρ» ως αναγνωριστικό χαρακτηριστικό και δείγμα ειρηνικού μηνύματος, σε ενδεχόμενη περίπτωση ανακάλυψις του από κάποιον εξωγήινο πολιτισμό στο απώτατο μέλλον.

Επιστημονικός εξοπλισμός

Τα όργανα στον Πάιονηρ 10 περιέλαβαν:

Διανυσματικό μαγνητόμετρο ηλίου
συσκευή ανάλυσης πλάσματος
ανιχνευτής ιόντων
τηλεσκόπιο κοσμικής ακτινοβολίας
τηλεσκόπιο σωλήνα Geiger
ανιχνευτής παγιδευμένης ακτινοβολίας
ανιχνευτής μετεωριτών
πείραμα αστεροειδών-μετεωροειδών
φωτόμετρο υπεριώδους φάσματος
φωτοπολαρίμετρο απεικόνισης
ραδιόμετρο υπέρυθρου φάσματος

Αποστολή

Ο Πάιονηρ 10 προσέγγισε τον Δία τον Δεκέμβριο του 1973. Έπειτα πραγματοποίησε επιστημονικές έρευνες στις εξωτερικές περιοχές του ηλιακού συστήματος μέχρι το τέλος της αποστολής του στις 31 Μαρτίου 1997.

Η συνεχής επαφή του με την Γη

Ο Πάιονηρ 10 εξακολουθεί να εκπέμπει ένα ασθενές σήμα το οποίο επιστημονικά το παρακολουθεί το δίκτυο του βαθέος διαστήματος στα πλαίσια μιας νέας προηγμένης μελέτης θεωρίας του χάους. Το σήμα του επίσης είναι άσκηση κατάρτισης των ελεγκτών πτήσης στο πώς να λαμβάνουμε τα ραδιοσήματα από το διάστημα. Η τελευταία επιτυχής υποδοχή καταγραφών έγινε στις 27 Απριλίου 2002. Έκτοτε το σήμα του έχει εξασθενήσει τόσο πολύ, που δεν ανιχνεύεται. Η απώλεια επαφής οφειλόταν πιθανώς στην αυξανόμενη απόσταση σε συνδυασμό με την εξασθένιση της πηγής ενέργειας, παρά σε τεχνική βλάβη των μηχανημάτων. Το τελευταίο αμυδρό σήμα του Πάιονηρ 10 παραλήφθηκε στις 23 Ιανουαρίου 2003, όταν ήταν 12 δισεκατομμύρια χιλιόμετρα από τη γη.

Μια προσπάθεια επαφής στις 7 Φεβρουαρίου 2003 δεν είχε επιτυχία. Μια τελική προσπάθεια έγινε στο βράδυ της 4 Μαρτίου του 2006 όπου για τελευταία φορά η κεραία θα ευθυγραμμιζόταν σωστά με τη γη. Καμία απάντηση δεν παραλήφθηκε από τον τολμηρό πρωτοπόρο.

Ο Πάιονηρ τώρα κατευθύνεται σταθερά προς τον αστέρα Αλντεμπαράν στον αστερισμό του Ταύρου με ταχύτητα 2,6 AU ετησίως. Εάν ο Αλντεμπαράν είχε σχετική ταχύτητα μηδέν, ο Πάιονηρ θα χρειαζόταν περίπου 2 εκατομμύρια γήινα χρόνια για να τον προσεγγίσει.

Το χρονικό της αποστολής

3 Μαρτίου 1972: Εκτόξευση του σκάφους.
15 Ιουλίου 1972: Είσοδος στην ζώνη αστεροειδών.
3 Δεκεμβρίου 1973: Πρώτη μετάδοση τηλεοπτικής καταγραφής σε πρώτο πλάνο του Δία.
13 Ιουνίου 1983: Ο Πάιονηρ πέρασε την τροχιά του Ποσειδώνα
31 Μαρτίου 1997: Τέλος του τεχνικού μέρους της αποστολής.
17 Φεβρουαρίου 1998: Κατάρριψη ρεκόρ απόστασης από τη Γη, 7, 60 δισεκατομμύριο μίλια.
2 Μαρτίου 2002 : Επιτυχής υποδοχή σήματος τηλεμετρίας. Επί 39 λεπτά λαμβάνονται καθαρά στοιχεία από μια απόσταση των 79,83 AU.
27 Απριλίου 2002: Η προς το παρόν τελευταία επιτυχής υποδοχή της σήματος τηλεμετρίας. Επί 33 λεπτά λαμβάνονται καθαρά στοιχεία από απόσταση 80,22 AU.
23 Ιανουαρίου 2003: Το προς το παρόν τελευταίο, πολύ αμυδρό σήμα.
7 Φεβρουαρίου 2003: Ανεπιτυχής προσπάθεια επαφής.
30 Δεκεμβρίου 2005: Απόσταση 89,7 AU μακρυά από τον ήλιο.
4 Μαρτίου 2006 : Τελική προσπάθεια επαφής.

Απόκλιση από την αναμενόμενη θέση

Παρακολουθώντας την τροχιά των Πάιονηρ 10 και 11 σε απόσταση μεταξύ των 20-70 AU από τον ήλιο διαπιστώθηκε μια απρόσμενη απόκλιση συχνότητας φαινομένου Ντόπλερ που μπορεί να ερμηνευθεί ως σταθερή επιτάχυνση μεγέθους (8.74 ± 1.33) × 10⁻¹⁰ m/s² με κατεύθυνση προς τον ήλιο. Αν και μάλλον υπάρχει μια εξήγηση, καμία δεν έχει ακόμα βρεθεί. Κατά συνέπεια, υπάρχει ενδιαφέρον για την εξήγηση αυτού του φαινομένου που ονομάστηκε "Ανωμαλία Πάιονηρ". Πιθανές εξηγήσεις αποτελούν η πίεση που ασκεί όλα αυτά τα χρόνια η ακτινοβολία του ήλιου στο σκάφος, η ελλιπής μας γνώση των νόμων της φυσικής, η σκοτεινή ύλη, αλλά και πιο απλές όπως κάποια διαρροή υδραζίνης λόγω σφάλματος στην κατασκευή των προωθητήρων των δυο σκαφών.