Pioneer Programm

Pionierprogramm

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Pionierplatte an Bord der beiden Raumsonden Pioneer 10 und Pioneer 11 Allgemeine Daten

Land	Vereinigte Staaten
Agentur	United States Army , National Aeronautics and Space Administration and Space and Missile Systems Center ( de )
Tore	Weltraumforschung

Technische Daten

Startbasen	Startbasis Cape Canaveral

Historisch

Start	1958
Ende	1992

Ergebnisse

Das Pioneer- Programm ist ein NASA-Programm zur Erforschung des Sonnensystems mit Raumsonden . Zwischen 1958 und 1978 wurden 19 Pioneer-Sonden mit unterschiedlichen Missionen und Konfigurationen zu Mond , Sonne , Jupiter , Saturn und Venus geschickt . Die bemerkenswertesten Sonden sind Pioneer 10 und Pioneer 11 , die die äußeren Planeten erforschten .

Kontext

Pioneer-Sonden sind die ersten Raumsonden, die von den Vereinigten Staaten zu Beginn des Weltraumzeitalters gestartet wurden. Das Programm wurde von der US Air Force ins Leben gerufen, bevor es 1958 als Teil seiner Gründung an die NASA übertragen wurde. Die Sonden des Pioneer- Programms haben sehr unterschiedliche Eigenschaften, und das Programm, das sich über 20 Jahre erstreckte, zielte auf einen großen Teil der damals zugänglichen Himmelskörper mit Ausnahme von Mars und Merkur ab . Die Nummerierung der Sonden hat viele Änderungen erfahren, und mehrere Sonden tragen mehrere Referenzen, die sich während ihrer Konstruktion entsprechend den Änderungen in der Organisation des Programms geändert haben können.

Flug über den Mond (1958-1960)

Das Pioneer-Programm vereint die ersten amerikanischen Raumsonden, die zu anderen Himmelskörpern gestartet wurden. Der Weltraumwettlauf , an dem die Vereinigten Staaten und die Sowjetunion teilnehmen, nachdem sie eine Maschine in eine niedrige Erdumlaufbahn geschickt haben, nimmt dann den Mond als Ziel. In den Vereinigten Staaten wurde die NASA noch nicht gegründet und zwei Militärinstitutionen begeben sich auf den Wettlauf zum Mond:

die US-Luftwaffe verwendet den Thor Able- Träger , der aus seiner ballistischen Mittelstreckenrakete Thor besteht, die von zwei oberen Stufen der Vanguard- Rakete überragt wird . Der Thor-Able kann eine Sonde von etwa 45 kg in Richtung Mond starten .
die US- Armee schlägt vor, die von Wernher von Braun entwickelte Trägerrakete Juno II einzusetzen . Diese Rakete, weniger leistungsstark, erlaubt nur 6 - 7 kg in Richtung Mond zu starten .

Die Luftwaffe hat ihre Raumsonde von JPL entworfen. Dazu gehören eine 11 kg schwere Retro-Rakete, die es ermöglichen soll, in eine Umlaufbahn um den Mond gebracht zu werden, und mehrere wissenschaftliche Experimente mit einer Gesamtmasse zwischen 15,6 kg und 17,8 kg, darunter ein Magnetometer , ein Mikrometeoriten-Detektor, eine Infrarotkamera und eine Hochenergie Teilchendetektor. Drei Startversuche finden statt Pioneer 0 startete am 17.08.1958vor der ersten sowjetischen Raumsonde Luna, die erst 37 Tage später gestartet wird. Aber die Rakete explodiert in 15 km Höhe . Der sowjetische Versuch war erfolglos und Pioneer 1 wurde gestartet11. Oktober 1958aber nach einem Ausfall der ersten Thor-Stufe macht die Sonde eine ballistische Flugbahn und fällt auf die Erde zurück. Pioneer 2 gestartet am8. November 1958 nach einem weiteren Scheitern der Sowjets, aber dieser Versuch wird erneut Opfer eines Fehlschlags der Trägerrakete.

Die beiden von der US-Armee abgeschossenen Sonden sind aufgrund der geringen Tragfähigkeit ihres Werfers viel rudimentärer. Die etwas über 6 kg schweren Sonden Pioneer 3 und Pioneer 4 sollen einen einfachen Flug über den Mond durchführen. Die beiden Maschinen tragen einen Geigerzähler. Pioneer 3 gestartet am6. Dezember 1958, wird aber Opfer einer vorzeitigen Abschaltung der ersten Stufe der Rakete. Aber Luna 1 gelingt esJanuar 1959über den Mond zu fliegen und die sowjetische Raumfahrt bewies einmal mehr ihre Überlegenheit. Der Start von Pioneer 4 auf3. März 1959läuft mehr oder weniger normal ab, aber die Trägerrakete gibt der Sonde, die 60.000 km vom Mond entfernt passiert, eine höhere Geschwindigkeit als erwartet . Die Sonde geht dann in eine heliozentrische Umlaufbahn .

Die neu geschaffene NASA arbeitet an einer neuen Serie von Mondsonden, die alle ausfallen werden und nie einen offiziellen Namen erhalten haben. Laut den Dokumenten werden sie bei ihrer Benennung unter den Begriffen Pioneer X oder Pioneer P bezeichnet. Diese von einer Atlas- Able- Rakete abgeschossenen Sonden hatten eine Masse zwischen 168,9 und 175 kg, darunter fast 55 kg wissenschaftlicher Instrumente. Die Sonden sollten in einer hohen Umlaufbahn um den Mond platziert werden. Ein erster Start ( Pioneer X oder P3) schlägt fehl28. November 1959. Der zweite Start ( Pioneer Y oder P30) erfolgte erst ein Jahr später, die25. September 1960, aber ein Ausfall der obersten Stufe des Launchers führt zum Ausfall. Der dritte und letzte Start erfolgt am15. Dezember 1960 und ist erneut Opfer eines Ausfalls einer oberen Stufe der Trägerrakete.

Pioneer 5 ist eine separate Sonde, die Messungen im interplanetaren Medium zwischen Venus und Sonne durchführen soll. Diese 43,2 kg Sonde wurde erfolgreich am11. März 1960von einer Thor Able-Rakete. Es verfügt über 4 Instrumente, darunter ein Magnetometer, einen Mikrometeoritendetektor, einen Geigerzähler und einen Hochenergie-Elektronen- und Protonensensor. Es stellt gemäß seinen Spezifikationen Daten für etwa einen Monat zur Verfügung.

Pioniersonde 0, 1 und 2.
Pioneer 3 und 4 Ersatzsonde.
Pioneer 5 im Test.

Die Erforschung des interplanetaren Mediums und das Studium der Sonne (1965-1969)

Fünf Jahre nach der letzten Pioneer-Mission entdeckt die NASA diesen Namen für eine Reihe von Missionen zur Erforschung des interplanetaren Raums . Ziel der Raumfahrtbehörde ist es, sicherzustellen, dass die Raumsonde des Apollo-Programms, die in den interplanetaren Raum vorstoßen muss, nicht mit gefährlichen Phänomenen konfrontiert wird: dichte Wolken aus interplanetarem Staub , hochenergetische kosmische Strahlung . Fünf kleine, kostengünstige Sonden mit einer Lebensdauer von 6 Monaten und einem Gewicht von 62,3 (Pioneer 6 und 7) bis 67 kg werden von der Firma TRW entwickelt. Alle Missionen trugen ein Magnetometer , einen Mikrometeoriten- Detektor und zwei Detektoren, die den Sonnenwind und die kosmische Strahlung messen sollten . Lediglich der Start der letzten Mission ( Pioneer E ) scheiterte. Der Betrieb der ersten vier Pioneer 6, 7, 8 und 9 Sonden dauerte deutlich länger als erforderlich.

Die Erforschung der äußeren Planeten (1972-1973)

Ende der 1950er Jahre hatte die NASA ein großes Programm zur Erforschung des Sonnensystems aufgelegt . Es musste sich eine außergewöhnliche Konfiguration zunutze machen, die es ermöglichen sollte, alle äußeren Planeten mit einer einzigen Raumsonde zu besuchen. Dieses Programm wurde Grand Tour oder „Grand Tour Suite“ genannt, später in „Outer Planets Grand Tour Project“ (OPGTP) umbenannt und basierte auf dem „Thermoelectric Outer Planets Spacecraft“ (TOPS)-Projekt, für das die NASA verantwortlich war Hauptvertragspartner. Budgetrestriktionen zwangen die Agentur jedoch, auf eine kostengünstigere Lösung zurückzugreifen. Sie entschied sich für die bereits bewährten Pioneer-Plattformen des Herstellers Hugues Industrie (Pioneer-Programm). Die Pioneer F- und G-Sonden, die später in 10 und 11 umbenannt wurden , würden sich damit begnügen, Jupiter zu erkunden , und vielleicht könnte eine der beiden Sonden auf Saturn abgelenkt werden .

Pionier 10

Pioneer 10 (Pioneer F vor dem Start) startete am2. März 1972und wurde mit bemerkenswerter Präzision in Richtung Jupiter gestartet . Die Flugbahn der Pioneers wurde durch einen Kreiseleffekt stabilisiert , wodurch sie eine leichte Drehbewegung erhielten. Dadurch konnte die Ausrichtung der Messgeräte nicht verändert werden. Trotzdem war die Mission besonders erfolgreich und es wurden viele Messungen und Bilder gesammelt. Pioneer 10 war die erste Raumsonde, die den Asteroidengürtel durchquerte . Bei dieser Gelegenheit konnten wir feststellen, dass er nicht aus einer Vielzahl von Meteoriten bestand, sondern mit großen Asteroiden übersät war. Die kürzeste Entfernung zum Jupiter wurde erreicht am3. Dezember 1973. Seitdem hat es seinen Kurs im Weltraum in Richtung Aldebaran im Sternbild Stier fortgesetzt . Diese Sonden wurden aus dem Sonnensystem geholt und an Pioneer 10 (und 11 siehe Pioneer Plate ) wurde eine gravierte Plakette mit einem Diagramm, das einen Mann und eine Frau darstellt, sowie Informationen über die Herkunft und die Schöpfer der Sonde angebracht.

Pionier 11

Pioneer 11 (Pioneer G vor seinem Start) wurde nacheinander gestartet5. April 1973, nachdem Pioneer 10 aus dem Asteroidengürtel geholt wurde. Die Pioneer 10-Mission war erfolgreich genug, um sich nun Saturn zuzuwenden . Die Ingenieure nutzten dafür den Schleudereffekt des Jupiter, der am3. Dezember 1974. Pioneer 11 passierte in der Nähe von Saturn weiter1 st September 1979.

Pioneer H , identisch mit den Sonden Pioneer 10 und 11, wurde auf Wunsch von Wissenschaftlern entwickelt, aber nie auf den Markt gebracht. Es kann im National Air and Space Museum in Washington besichtigt werden .

Pionier Venussonden (1978)

Um die Sowjets in ihrem Wissen über die Venus einzuholen , beschließt die NASA, nachdem sie mehrere Mariner-Sonden geschickt hat, eine große Erkundungsmission zum Nachbarplaneten vorzubereiten. Es würde auf zwei Pioneer-Sonden 12 und 13 basieren, die in Venus 1 und 2 umbenannt wurden.

Pioneer Venus 1 startete am20. Mai 1978 und umkreiste die Venus auf 4. Dezember des gleichen Jahres.

Pioneer Venus 2 startet am8. August 1978. Sie trug vier Kapseln, die sie in die Venusatmosphäre fallen ließ9. Dezember. Die Hauptsonde selbst tauchte in die Venus ein. Nur eine der vier Kapseln strahlte weiterhin aus dem Boden, die anderen hatten jedoch die chemische Zusammensetzung der Atmosphäre studieren können. Insbesondere die Analyse der Deuteriumkonzentrationen ermöglichte es , die Hypothese zu stützen, dass die Venus einst eine große Menge Wasser besessen hatte.

Pioneer Venus 1 - Der Pioneer Venus Orbiter Satellit des Pioneer Venus Programms (Pioneer 12)
Pioneer Venus 2 - Die Pioneer Venus Multiprobe aus dem Pioneer Venus Programm (Pioneer 13)
- Pioneer Venus Probe 1 - Teil des Pioneer Venus Sondenprogramms
- Pioneer Venus Probe 2 - Teil des Pioneer Venus Sondenprogramms
- Pioneer Venus Probe 3 - Teil des Pioneer Venus Sondenprogramms
- Pioneer Venus Probe 4 - Teil des Pioneer Venus Sondenprogramms
Pionier 1P

Liste der Pioniermissionen

Nachname	Erscheinungsdatum	Startprogramm	Tor	Masse	Ergebnisse
Pionier 0	17. August 1958	Thor-fähig	Über den Mond fliegen	38 kg	Fehler
Pionier 1	11. Oktober 1958	Thor-fähig	Über den Mond fliegen	38,3 kg	Fehler
Pionier 2	8. November 1958	Thor-fähig	Über den Mond fliegen	39,6 kg	Fehler
Pionier 3	6. Dezember 1958	Juno II	Über den Mond fliegen	5,87 kg	Fehler
Pionier 4	3. März 1959	Juno II	Über den Mond fliegen	6,1 kg	Teilausfall
Pionier P-3	26. November 1959	Atlas-fähig	Mondstudie	169 kg	Fehler
Pionier 5	11. März 1960	Thor-fähig	Studium des interplanetaren Raums	43,2 kg	Erfolg
Pionier P-30	25. September 1960	Atlas-fähig	Mondstudie	175,5 kg	Fehler
Pionier P-31	15. Dezember 1960	Atlas-fähig	Mondstudie	176 kg	Fehler
Pionier 6	16. Dezember 1965	Thor-Delta E	Studium des interplanetaren Raums	62,14 kg	Erfolg
Pionier 7	16. August 1966	Thor-Delta E	Studium des interplanetaren Raums	62,75 kg	Erfolg
Pionier 8	13. Dezember 1967	Thor-Delta E	Studium des interplanetaren Raums	65,36 kg	Erfolg
Pionier 9	8. November 1968	Thor-Delta E	Studium des interplanetaren Raums	65,36 kg	Erfolg
Pionier E	27. August 1969	Thor-Delta L	Studium des interplanetaren Raums	67 kg	Fehler
Pionier 10	3. März 1972	Atlas-Centaur	Fliegen über Jupiter	258 kg	Erfolg
Pionier 11	6. April 1973	Atlas-Centaur	Flug über Jupiter und Saturn	258,5 kg	Erfolg
Pionier Venus Orbiter	20. Mai 1978	Atlas-Centaur	Studium der Venus	582 kg	Erfolg
Pioneer Venus Multisonde	8. August 1978	Atlas-Centaur	Studium der Venus	904 kg	Erfolg

Hinweise und Referenzen

Anmerkungen

Verweise

Asif A. Siddiqi (NASA), Deep Space Chronicle: A Chronology of Deep Space and Planetary Probes 1958–2000 ,Juni 2002( Online lesen ) , Kap. 1958, s. 17
Asif A. Siddiqi (NASA), Deep Space Chronicle: A Chronology of Deep Space and Planetary Probes 1958–2000 ,Juni 2002( Online lesen ) , Kap. 1958, s. 18
Asif A. Siddiqi (NASA), Deep Space Chronicle: A Chronology of Deep Space and Planetary Probes 1958–2000 ,Juni 2002( Online lesen ) , Kap. 1958, s. 18-19
Asif A. Siddiqi (NASA), Deep Space Chronicle: A Chronology of Deep Space and Planetary Probes 1958–2000 ,Juni 2002( Online lesen ) , Kap. 1958, s. 19
Asif A. Siddiqi (NASA), Deep Space Chronicle: A Chronology of Deep Space and Planetary Probes 1958–2000 ,Juni 2002( Online lesen ) , Kap. 1959, s. 22
Asif A. Siddiqi (NASA), Deep Space Chronicle: A Chronology of Deep Space and Planetary Probes 1958–2000 ,Juni 2002( Online lesen ) , Kap. 1959, s. 23-24
Asif A. Siddiqi (NASA), Deep Space Chronicle: A Chronology of Deep Space and Planetary Probes 1958–2000 ,Juni 2002( Online lesen ) , Kap. 1960, s. 25
Asif A. Siddiqi (NASA), Deep Space Chronicle: A Chronology of Deep Space and Planetary Probes 1958–2000 ,Juni 2002( Online lesen ) , Kap. 1960, s. 26
Asif A. Siddiqi (NASA), Deep Space Chronicle: A Chronology of Deep Space and Planetary Probes 1958–2000 ,Juni 2002( Online lesen ) , Kap. 1960, s. 27
Asif A. Siddiqi (NASA), Deep Space Chronicle: A Chronology of Deep Space and Planetary Probes 1958–2000 ,Juni 2002( Online lesen ) , Kap. 1965, s. 52
Asif A. Siddiqi (NASA), Deep Space Chronicle: A Chronology of Deep Space and Planetary Probes 1958–2000 ,Juni 2002( Online lesen ) , Kap. 1966, S. 56
Asif A. Siddiqi (NASA), Deep Space Chronicle: A Chronology of Deep Space and Planetary Probes 1958–2000 ,Juni 2002( Online lesen ) , Kap. 1967, s. 68
Asif A. Siddiqi (NASA), Deep Space Chronicle: A Chronology of Deep Space and Planetary Probes 1958–2000 ,Juni 2002( Online lesen ) , Kap. 1968, s. 71
Asif A. Siddiqi (NASA), Deep Space Chronicle: A Chronology of Deep Space and Planetary Probes 1958–2000 ,Juni 2002( Online lesen ) , Kap. 1969, s. 79
Asif A. Siddiqi (NASA), Deep Space Chronicle: A Chronology of Deep Space and Planetary Probes 1958–2000 ,Juni 2002( Online lesen ) , Kap. 1972, s. 93
Asif A. Siddiqi (NASA), Deep Space Chronicle: A Chronology of Deep Space and Planetary Probes 1958–2000 ,Juni 2002( Online lesen ) , Kap. 1973, s. 102
Asif A. Siddiqi (NASA), Deep Space Chronicle: A Chronology of Deep Space and Planetary Probes 1958–2000 ,Juni 2002( Online lesen ) , Kap. 1978, s. 56
Asif A. Siddiqi (NASA), Deep Space Chronicle: A Chronology of Deep Space and Planetary Probes 1958–2000 ,Juni 2002( Online lesen ) , Kap. 1978, s. 124

Literaturverzeichnis

(en) Paolo Ulivi und David M. Harland, Robotic Exploration of the Solar System Part 1 The Golden Age 1957-1982 , Chichester, Springer Praxis,2007, 534 S. ( ISBN 978-0-387-49326-8 )