Projekt Pioneer

Popis projektu

Projekt Pioneer byl p�vodn� projektem m�s��n�ch sond p�ipravovan�ch USAF, kter� v po��te�n�m obdob� kosmonautiky disponovala podstatn� v�konn�j��mi nosn�mi prost�edky ne� civiln� organizace. Byl zam��len jako americk� p��sp�vek k Mezin�rodn�mu geofyzik�ln�mu roku IGY [=International Geophysical Year] a jako snaha USA pon�kud vyrovnat n�skok Sov�tsk�ho svazu v dob�v�n� kosmu. Po prvn�m nezda�en�m pokusu o vypu�t�n� sondy k M�s�ci p�evzala cel� projekt nov� vznikl� organizace NASA. Po �vodn�ch t�lesech sm��uj�c�ch k M�s�ci na p�elomu 50. a 60. let se NASA vr�tila k ozna�en� Pioneer v roce 1965 a program se roz���il na v�zkum meziplanet�rn�ho prostoru z heliocentrick�ch drah a vyvrcholil vysoce �sp�n�mi v�pravami dvojic sond k ob��m planet�m Slune�n� soustavy a skon�il v�zkumem Venu�e z ob�n� dr�hy i rojem pouzder do jej� atmosf�ry.

M�s��n� sondy

1. skupina (Pioneer 0, 1, 2)

V prvn� skupin� m�s��n�ch sond bylo c�lem dopravit na ob�nou dr�hu kolem M�s�ce um�lou dru�ici. Jednalo se o rotac� stabilizovan� t�lesa s hmotnost� men�� ne� 40 kg, vybaven� raketov�m motorem na TPH slou��c�m k naveden� na selenocentrickou dr�hu. �ivotnost byla limitov�na chemick�mi zdroji elektrick� energie. Konstrukce sond byla t�m�� shodn�, v�razn�j�� rozd�ly se vyskytovaly hlavn� u v�deck�ho vybaven�. Hlavn�m �kolem bylo m��en� v prostoru mezi Zem� a M�s�cem a kolem M�s�ce, kter� se soust�edilo na:

Pioneer 0 (alias Able 1 nebo Thor-Able 1) p�edstavoval prvn� americk� pokus o dosa�en� M�s�ce. Sonda byla zni�ena p�i explozi prvn�ho stupn� nosn� rakety (Thor) 77 s po startu, kter� se uskute�nil 1958-08-17 v 12:18:00 UT, ve v��ce 16 km a ve vzd�lenosti 16 km od m�sta vypu�t�n�. P���inou poruchy bylo pravd�podobn� praskl� potrub� paliva nebo okysli�ovadla. Trosky dopadly do Atlantick�ho oce�nu. Telemetrick� sign�ly ze sondy a druh�ho stupn� rakety byly p�ij�m�ny je�t� 123 s po explozi a zbytky rakety byly sledov�ny a� do dopadu na mo�skou hladinu.

Pioneer 1 (alias Able 2, 1958-007A) byl prvn�m kosmick�m t�lesem vypu�t�n�m nov� vzniklou organizac� NASA a z�rove� nej�sp�n�j�� sondou z prvn� skupiny projektu Pioneer. Byl vypu�t�n 1958-10-11 v 08:42:00 UT. Kv�li chyb� v naprogramov�n� funkce nosn� rakety, bylo dosa�eno pon�kud ni��� kone�n� rychlosti. Ztr�ta rychlosti a rovn� odchylka ve sm�ru (asi 3.5°) byly p���inou, �e sonda neopustila gravita�n� pole Zem� a po ops�n� balistick� k��vky s vrcholem ve v��ce asi 113800 km vstoupila do atmosf�ry a zanikla dne 1958-10-13 ve 03:46 UT nad ji�n�m Pacifikem. I p�esto, �e prim�rn� c�l nebyl spln�n, sonda prov�d�la hodnotn� m��en� b�hem asi 75% doby letu, ov�em s nestejnom�rn�m rozlo�en�m na jednotliv� experimenty. Hlavn�m p��nosem byla m��en� radia�n�ch p�s� Zem� ve velk�ch v��k�ch, v�zkum rozlo�en� magnetick�ch pol� a mikrometeorit�.

Pioneer 2 (alias Able 3) byl posledn�m pokusem v t�to skupin� o dosa�en� M�s�ce. Prvn� a druh� stupe� rakety pracovaly dob�e, t�et� stupe� se odd�lil, ale nepoda�ilo se ho za�ehnout. Pioneer dos�hl maxim�ln� v��ky 1550 km a po 6 hod. 52 min. letu zanikl v atmosf��e nad severoz�padn� Afrikou (28.7 s.�., 1.9 v.d.). B�hem kr�tk�ho letu byla p�esto z�sk�na n�kter� v�deck� data o radiaci a mikrometeoritech.

2. skupina (Pioneer 3, 4)

Po ne�sp�chu prvn� skupiny relativn� komplikovan�ch sond t��dy Pioneer, p�ekra�uj�c�ch z�ejm� technick� mo�nosti on� doby, u�inila NASA ve spolupr�ci s ABMA [=Army Ballistic Missile Agency] a JPL dal�� pokus o dosa�en� M�s�ce druhou skupinou zna�n� jednodu���ch kosmick�ch apar�t�. Dv� sondy, ka�d� o hmotnosti pouh�ch 6 kg, p�ipraven� pro tuto s�rii m�ly za �kol pr�let kolem M�s�ce a nesly pouze jedin� v�deck� p��stroj k m��en� radiace.

Pioneer 3 (1958-008A ) odstartoval 1958-12-06 pomoc� nosi�e Juno 2. Prvn� stupe� nosn� rakety ukon�il p�ed�asn� �innost a ani v�kon zb�vaj�c�ch stup�� nesta�il k z�sk�n� �nikov� rychlosti k M�s�ci. Obdobn� jako Pioneer 1 se tato sonda vzd�lila od Zem� jen na vzd�lenost asi 102300 km a posl�ze zavr�ila sv�j osud v hust�ch vrstv�ch atmosf�ry. B�hem letu objevil Pioneer druh� radia�n� p�s.

Pioneer 4 (1959-013A) vypu�t�n� 1959-03-03 znamenal kone�n� �sp�ch. Po dobr� pr�ci nosn� rakety se sonda odpoutala od zemsk� p�ita�livosti, prolet�la kolem M�s�ce ve vzd�lenosti 58983 km (dvakr�t d�le ne� bylo pl�nov�no) a jako prvn� americk� um�l� t�leso se stala um�lou planetkou, kdy� ale o sv�tov� prim�t m�t prvn� t�leso na heliocentrick� dr�ze p�i�ly USA vinou sov�tsk� sondy Luna 1 (1959-012A), kter� prolet�la podobn� kolem M�s�ce o n�kolik t�dn� d��ve. Sonda �sp�n� m��ila kosmick� z��en� a� do vzd�lenosti 600 tis�c km od Zem�.

3. skupina (Pioneer P3, P30, P31)

Relativn� �sp�ch druh� skupiny m�s��n�ch Pioneer� m�l m�t pokra�ov�n� v dal�� s�rii �ty� sond podstatn� t잚�ch (p�ibli�n� 170 kg) a komplikovan�j��ch, ne� byla primitivn� skupina druh�. Krom� v�deck�ch m��en� se p�edpokl�dalo vyzkou�en� korek�n�ch man�vr� na dr�ze k M�s�ci, naveden� na dr�hu kolem M�s�ce a jej� zm�ny. Tyto operace p�edt�m nebyly nikdy p�edt�m ov��eny.

Tato skupina Pioneer� se ale stala nep��zn� osudu a z�sluhou nedostate�n� vysp�l� raketov� techniky, ve kter� Spojen� st�ty koncem pades�t�ch a za��tkem �edes�t�ch let v�razn� pokulh�valy za Sov�tsk�m svazem, tot�ln�m ne�sp�chem. Ani jedna ze �ty� p�ichystan�ch sond nep�e�ila start kombinace raketov�ch stup�� Atlas a Able. Cena jedn� mise byla 9 a� 10 mil. USD.

P��strojov� vybaven� sond o hmotnosti kolem 60 kg bylo pom�rn� bohat�, m�rn� se u jednotliv�ch mis� li�ilo a zahrnovalo:

Konstrukce sond byla prakticky stejn� a p�edstavovala kouli o pr�m�ru 1 m. Ke spodn� polovin� byl p�ipevn�n pohonn� syst�m, ��m� se d�lka konstrukce zv�t�ila na 1.4 m. Hmotnost konstrukce obn�ela asi 30 kg a pohonn� jednotky p�ibli�n� 90 kg. Z bok� sf�rick�ho pl�t� vy�n�valy �ty�i panely slune�n�ch bateri� v podob� lopatek, ka�d� o rozm�rech 0.6x0.6 m tvo�en� 2200 slune�n�mi �l�nky, dob�jej�c�ch NiCd baterie. Rozp�t� slune�n�ch bateri� bylo asi 2.7 m. Nejv�t�� prostor uvnit� pl�t� zab�ral kulov� tank na hydrazin a dv� men�� sf�rick� n�dr�e na dus�k. Sonda byla vybavena motorem pro uveden� na ob�nou dr�hu kolem M�s�ce, kter� mohl b�t dvakr�t nastartov�n. Ke spodn�mu dnu byl d�le p�ipevn�n korek�n� motor s mo�nost� �ty�n�sobn�ho startu pro �pravy dr�hy p�i letu k M�s�ci a pro zm�ny ob�n� dr�hy kolem M�s�ce.

Kolem horn� ��sti n�dr�e hydrazinu byla um�st�na p��strojov� plo�ina ve tvaru prstence, kter� nesla baterie, logick� moduly v�deck�ch p��stroj�, vys�la�e, p�ij�ma�e, dekod�ry a v�t�inu v�deck�ch p��stroj�. Z horn� ��sti vystupovaly dv� dip�lov� UHF ant�ny, dal�� dv� dip�lov� UHF ant�ny a dlouh� ant�na pro n�zk� frekvence byly ve spodn� ��sti. Sonda vys�lala na frekvenci 378 MHz.

Tepeln� regulace pou��vala 50 kryc�ch segment� ve tvaru vrtule z reflexn�ho materi�lu, kter� samo�inn� zakr�valy tmav� povrch t�lesa sondy v z�vislosti na teplot�. Na povrchu byly rovn� instalov�ny mal� �tvercov� radi�tory.

Pioneer P3 (alias Atlas-Able 4) zanikl 1959-11-26 pot�, co se 45 s letu p�ed�asn� odd�lil aerodynamick� kryt a raketa byla vystavena zv�t�en�mu odporu vzduchu. 104 s po startu dynamick� s�ly odtrhly u�ite�n� zat�en�, n�sledoval posledn� stupe� nosn� rakety a spojen� se p�eru�ilo. Podle telemetrick�ch �daj� 1. a 2. stupe� rakety pracovaly norm�ln�.

Pioneer P31 se 1960-02-15 ani neodlepil ze startovac� rampy. Nosn� raketa explodovala je�t� na vypou�t�c�m stole p�i statick� zkou�ce.

Pioneer P30 (alias Atlas-Able 5A) dos�hl nejvy��� v��ky z t�to s�rie. Prvn� stupe� (Atlas) pracoval norm�ln� a po p�ibli�n� 25 s letu byl ve v��ce 370 km odd�len. Druh� stupe� po z�ehu vykazoval abnorm�ln� ho�en� kv�li z�vad� v syst�mu okysli�ovadla. Raketa nedos�hla �nikov� rychlosti a zanikla v oblasti Indick�ho oce�nu 1960-09-25. Sign�ly u�ite�n�ho zat�en� byly p�ij�m�ny po dobu 1020 s po startu.

Pioneer P31 (alias Atlas Able 5B) zavr�il trag�dii t�to skupiny sond 1960-12-15 po 68 s letu ve v��ce 12.2 km exploz� prvn�ho stupn� Atlas. Trosky dopadly do Atlantick�ho oce�nu ve vzd�lenosti 12 a� 20 km od mysu Canaveral.

Sondy pro pr�zkum meziplanet�rn�ho prostoru

1. etapa (Pioneer 5)

V pr�b�hu pokus� o dosa�en� M�s�ce na p�elomu 50. a 60. let byla jedna ze sond (Pioneer 5, 1960-001A) v�nov�na v�hradn� pro mapov�n� meziplanet�rn�ho magnetick�ho pole. Velmi �sp�n� sonda byla navedena 1960-03-11 p��mo na heliocentrickou dr�hu, na n� pracovala 106 dn� a ustanovila rekord 36.2 mil. km, po kterou bylo udr�ov�no spojen�.

2. etapa (Pioneer 6, 7, 8, 9, E)

�kolem nov� generace sond Pioneer byl soustavn� v�zkum meziplanet�rn�ho prostoru v okol� zemsk� dr�hy (0.8 a� 1.2 AU). Do t�to doby byl tento pr�zkum v�cem�n� n�hodn� jako vedlej�� efekt americk�ch �i sov�tsk�ch sond m���c�ch k M�s�ci �i bl�zk�m planet�m. V roce 1963 proto NASA rozhodla o realizaci soustavy 5 sond pro nep�etr�it� m��en� na vz�jemn� se dopl�uj�c�ch drah�ch. Jedn�m z d�vod� byla rovn� snaha z�skat dostate�n� mno�stv� poznatk� o variac�ch radiace, kter� by mohly b�t vyu�ity pro zv��en� bezpe�nosti pos�dek lod� Apollo na cest� k M�s�ci mimo ochrann� �t�t zemsk� magnetosf�ry a radia�n�ch p�s�.

Sondy Pioneer 6, 7, 8 a 9 byly v p�ibli�n� ro�n�ch intervalech um�s�ov�ny na heliocentrickou dr�hu. Relativn� jednoduch� a nen�padn� sondy se staly jedn�m z nejv�t��ch �sp�ch� americk� kosmonautiky v �edes�t�ch letech. Rotac� stabilizovan� t�lesa s elektrick�m nap�jen�m bezchybn� pracovala po celou pl�novanou dobu a je�t� na p�elomu tis�cilet� byla n�kter� z nich funk�n�.

Jedinou v�jimkou byl Pioneer E. Posledn� sonda z t�to skupiny skon�ila ne�sp�chem p�i startu dne 1969-08-27. Prvn� stupe� nosn� rakety se kv�li z�vad� v hydraulick�m syst�mu vymkl kontrole a byl z bezpe�nostn�ch d�vod� zni�en.

Planet�rn� sondy

Za��tkem sedmdes�t�ch let, pot�, co byly nav�t�veny nejbli��� planety, se aktu�ln�m stal pr�zkum ob��ch planet Slune�n� soustavy. V tomto obdob� se toti� vn�j�� planety uspo��daly do vz�cn� polohy, kter� umo��ovala n�v�t�vu n�kolika ob��ch planet jedinou sondou. �vahy o grandi�zn�m projektu "Grand Tour", p�i kter�m m�ly bohat� vybaven� a drah� sondy nav�t�vit postupn� v�echny vzd�len� planety, byl sice posl�ze zru�en, ale p�esto z n�ho z�staly zbytky, kter� m�ly v omezen�m rozsahu hlavn� �koly mise splnit. Tak se zrodil projekt Pioneer k Jupiteru a Voyager (slo�it�j�� sondy t��dy Mariner) k Jupiteru a Saturnu. Oba projekty skon�ily obrovsk�m �sp�chem. Pot�, co splnily hlavn� c�l mise, vyu�ili technici spolehliv� funkce sond a n�kter� z nich nasm�rovali i k ostatn�m vn�j��m planet�m.

Sondy Pioneer 10 (1972-012A) a Pioneer 11 (1973-019A) dos�hly mnoh�ch prvenstv� - poprv� p�ekonaly p�smo asteroid�, o n�m� v t� dob� nebylo zn�mo z hlediska praktick� kosmonautiky prakticky nic (b�valo ozna�ov�no za minov� pole Slune�n� soustavy), nav�t�vily Jupiter a soustavu jeho m�s�c� a Pioneer 11 poprv� zkoumal Saturn. Po pr�letu kolem posledn� c�lov� planety zam��ily po �nikov� dr�ze jako prvn� lidsk� v�tvory do mezihv�zdn�ho prostoru. Sondy nesly na sv�m t�lese p�ipevn�nou plaketu s poselstv�m k mimozemsk�m civilizac�m.

Posledn� sondy s pojmenov�n�m Pioneer byly v roce 1978 vypu�t�ny k Venu�i. Jednalo se o kombinovanou misi sest�vaj�c� z dru�ice planety a flotily �ty� atmosf�rick�ch sond. Rovn� tato mise znamenala v�razn� �sp�ch. Sonda Pioneer 12 (alias Pioneer Venus Orbiter, 1978-051A) se stala prvn� um�lou dru�ic� Venu�e a �ty�i pouzdra uvoln�n� z mate�sk�ho t�lesa Pioneeru 13 (alias Pioneer Venus Multiprobe Mission, 1978-078A) dopadla na povrch Venu�e pot�, co provedla cenn� m��en� b�hem sestupu atmosf�rou.

Realizovan� lety

StartSt�tKdNosn� raketa COSPARN�zev objektu�sp�chZ�nik
1958-08-17USAET Thor-Able 1   Pioneer 0 81958-08-17
1958-10-11USAET Thor-Able 1 1958-007A Pioneer 1 81958-10-12
1958-11-08USAET Thor-Able 1   Pioneer 2 51958-11-08
1958-12-06USAET Juno 2 1958-008A Pioneer 3 81958-12-07
1959-03-03USAET Juno 2 1959-013A Pioneer 4 2 
1959-11-26USAET Atlas Able 4   Pioneer P3 H1959-11-26
1960-02-15USAET Atlas Able 4   Pioneer P31 H1960-02-15
1960-03-11USAET Thor Able 4 1960-001A Pioneer 5 2 
1960-09-25USAET Atlas Able 5A   Pioneer P30 H1960-09-25
1960-12-15USAET Atlas Able 5B   Pioneer P31 H1960-12-15
1965-12-16USAET Delta DSV 3E 1965-105A Pioneer 6 1 
1966-08-17USAET Delta DSV 3E1 1966-075A Pioneer 7 1 
1967-12-13USAET Delta DSV 3E1 1967-123A Pioneer 8 1 
1968-11-08USAET Delta DSV 3E1 1968-100A Pioneer 9 1 
1969-08-27USAET Delta L   Pioneer E H1969-08-27
1972-03-03USAET Atlas Centaur D1-A Burner 2 1972-012A Pioneer 10 1 
1973-04-06USAET Atlas Centaur D1-A Burner 2 1973-019A Pioneer 11 1 
1978-05-20USAET Atlas Centaur D-1AR 1978-051A Pioneer 12 11992-10-10
1978-08-08USAET Atlas Centaur D-1AR 1978-078A Pioneer 13 11978-12-09

K�d �sp�nosti : 1 - spln�ny v�echny �koly, 2 - spln�ny jen hlavn� �koly, 5 - spln�ny jen n�kter� vedlej�� �koly, 8 - dostala se na chybnou dr�hu, �koly spln�ny v omezen�m rozsahu, H - pro hav�rii nosi�e se objekt nedostal na ob�nou dr�hu.

Datum posledn� �pravy: 2001-02-24 © 2001 - Anton�n Havl��ek, Anton�n V�tek