Космический аппарат пионер: Пятьдесят лет со дня запуска миссии Pioneer 10

Пятьдесят лет со дня запуска миссии Pioneer 10

Сегодня исполняется ровно пятьдесят лет со дня запуска Pioneer 10, одного из наиболее знаковых межпланетных аппаратов в истории. Он стал первым земным посланцем, пересекшим пояс астероидов, исследовавшим Юпитер и набравшим достаточную скорость, чтобы навсегда покинуть Солнечную систему. По случаю сегодняшнего юбилея мы решили вспомнить историю и основные достижения Pioneer 10.

Космический «сапер»

В конце 1960-х у NASA появился проект, предполагавший отправку нескольких межпланетных аппаратов для изучения Юпитера и других внешних планет Солнечной системы. Но уже с самого начала проектировщики столкнулись с рядом вопросов. Главный из них был связан с поясом астероидов. Существовало предположение, что он заполнен большим количеством мелких частиц, которые нанесут непоправимый ущерб любому космическому аппарату, рискнувшему его пересечь.

Pioneer 10 перед запуском. Источник: PD-USGov-NASA

Поэтому NASA приняла решение вначале отправить к Юпитеру пару «простых» зондов, которые бы исполнили роль космических «саперов» и проверили безопасность пути для последующих более сложных и дорогостоящих мисcий. Они получили название Pioneer 10 и Pioneer 11.

Pioneer 10 был запущен 2 марта 1972 года. В июле он стал первым в истории космическим аппаратом, вошедшим в Главный пояс астероидов. Установленные на борту зонда приборы не зафиксировали заметного увеличения количества частиц по сравнению с окрестностями Земли. В феврале 1973-го Pioneer 10 успешно завершил прохождение пояса, доказав его безопасность для космической навигации.

Встреча с Юпитером

Pioneer 10 достиг Юпитера в конце 1973 года. 4 декабря он пролетел на расстоянии 132 тысяч км от облаков газового гиганта, сделав наиболее детальные на то время снимки планеты.

Коллаж из снимков Юпитера, сделанных зондом Pioneer 10. Источник: NASA

Аппарат собрал данные о составе атмосферы газового гиганта, уточнил его массу, измерил напряженность магнитного поля. Выяснилось, что общий тепловой поток от Юпитера в 2,5 раза превышает энергию, получаемую планетой от Солнца. Помимо этого, Pioneer 10 сделал снимки крупнейших юпитерианских спутников и уточнил их характеристики.

Исходя из характера радиоизлучения Юпитера, астрономы давно подозревали, что у планеты есть радиационные пояса, аналогичные земным. Поэтому траектория полета Pioneer 10 была специально построена таким образом, чтобы он прошел через области наибольшей концентрации заряженных частиц.

Pioneer 10 у Юпитера в представлении художника. Источник: NASA

Мощность радиационных поясов Юпитера превзошла все ожидания ученых. Земной посланец подвергся дозам облучения, в 10 тысяч раз превосходившим мощность радиационных поясов Земли. Из-за превышения уровня радиации аппаратура зонда начала генерировать ложные команды, связь несколько раз прерывалась. В результате были потеряны почти все снимки Ио и часть снимков Юпитера. Но, несмотря на все сложности, Pioneer 10 сумел справиться с испытанием и сохранить работоспособность. Позже, на основе собранных им данных, инженеры NASA построили безопасную траекторию полетов для знаменитых аппаратов Voyager.

Траектория полета Pioneer 10. Источник: wikipedia.org

Гравитация Юпитера ускорила Pioneer 10, разогнав его до скорости, позволявшей навсегда покинуть пределы Солнечной системы. Благодаря наличию радиоизотопного источника питания, Pioneer 10 поддерживал связь с Землей вплоть до начала 21 века. Последняя телеметрия с борта аппарата была получена 27 апреля 2002-го, последний слабый радиосигнал — 23 января 2003-го. И это при том, что Pioneer 10  был рассчитан на номинальный срок службы всего в 21 месяц.

Послание для инопланетян

Хоть мы больше никогда не услышим Pioneer 10, возможно, в далеком будущем о нем узнают другие. Дело в том, что, по настоянию известного популяризатора науки Карла Сагана, незадолго до запуска на борт Pioneer 10 была помещена позолоченная алюминиевая пластинка с посланием для представителей внеземных цивилизаций. На ней выгравировано схематическое изображение мужчины и женщины на фоне аппарата, базовая информация о Солнечной системе и пульсарная карта, позволяющая определить местонахождение Солнца во Млечном Пути.

Пластинка с посланием для внеземных цивилизаций на борту Pioneer 10. Источник: NASA

Сейчас Pioneer 10 находится на расстоянии 130 а. е. от Солнца (19,5 млрд км) и ежегодно удаляется от него еще на 2,5 а. е. Через 90 тысяч лет он пролетит на расстоянии 0,75 светового года от оранжевого карлика HIP 117795. В дальнейшем зонд продолжит бесконечное путешествие по просторам Млечного Пути. Кто знает, возможно, в один прекрасный день кто-то действительно получит его послание?

Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!

Присоединяйтесь: https://t.me/ustmagazine

NASA История Солнечная система Юпитер

«Пионер-10»: в неизведанные дали

Главная » Темы » Космонавтика

Рубрика: Космонавтика

«Пионер 10» – это уникальный космический аппарат разработки НАСА, который обходится без управления человеком. Его масса составляла 260 килограмм, а высота 2,9 – метра. Предназначался он для детального изучения планеты Юпитер.

“Пионер-10”

Этот аппарат свое название «Пионер» оправдывает на все сто процентов, ведь это первый космический аппарат, который пролетел возле Юпитера настолько близко, что удалось сфотографировать планету. Немного позже он перестал быть единственным, так как появился практически его близнец – «Пионер-11» , который был создан для исследования Сатурна.Впервые «Пионер-10» вышел в космос на носителе «Атлас-Центавр» 2-го марта в 1972 году. А уже в 1973 году аппарат в первый раз пересек астероидный пояс. Исследовал парочку астероидов и выявил пылевой пояс около Юпитера. Благодаря тому, что «Пионер-10» пролетел на расстоянии всего лишь 132 тысячи километров от облаков планеты, удалось узнать множество новых фактов о Юпитере. Была установлена точная масса планеты, измерено ее магнитное поле, проведен анализ состава атмосферы, а также было обнаружено, что количество получаемой энергии от Солнца в 2,5 раза уступает общему тепловому потоку Юпитера. «Пионер-10» был полезен не только в исследовании Юпитера, но и его спутников. Для четырех самых крупных «попутчиков» была установлена плотность.

«Межзвездное письмо» «Пионера-10»

На корпусе «Пионера-10» (а позже и «Пионера-11») была установлена пластинка, анодированная золотом алюминия, размером 220 на 152 миллиметра с символистическими данными о человеке, планете Земля и о ее расположении. Автором рисунка женщины и мужчины выступила первая жена Карла Сагана – Линда Саган.

На пластинке были изображены: человеческие фигуры в виде мужчины и женщины, два базовых состояния атома водорода, Солнце и его положение относительно центра Галактики и расстояние до ближайших четырнадцати пульсаров, схематически изображена Солнечная система.

Судьба аппарата

В дальнейшем маршрут «Пионера-10» был довольно насыщенным: в 1976 году пересек орбиту Сатурна, в 1979 году была пересечена орбита Урана, в 1983 году 25-го апреля аппарат прошел орбиту Плутона, который был ближе к Солнцу, чем Нептун. В 1983 году 13-го июня станция пересекла орбиту самой отдаленной в Солнечной системе планеты – Нептуна.Официальной датой прекращения миссии «Пионера-10» стало 31-е марта 1997 года. На то время он находился от Солнца на расстоянии 67 а.е., но при этом продолжал передавать данные. Последняя информация от аппарата была получена в 2002 году, и с тех пор стоящие сигналы с «Пионера-10» уловить не удавалось. На 2009 год расстояние от Солнца увеличилось до 100 а.е.

17-го февраля 1998 года «Пионер-10» прекратил быть самым отдаленным от планеты Земля космическим аппаратом, его «обошел» «Вояджер-1».

Отдалившись очень далеко от орбиты Нептуна, станция «Пионер-10» стала крайне медленно притормаживать под влиянием силы неизвестного происхождения. Впоследствии это явление было наречено «эффектом Пионера». После многих предположений и доводов было установлено, что причиной ускорения стало ассиметричное тепловое излучение «Пионера-10».

В последний раз был получен тихий сигнал от «Пионера-10» 23-го января 2003 года. На то время он находился в 80 а.е. (12 миллиардах километров) от Земли. Имеется информация, что он устремлен в сторону Альдебарана. Есть мнение, что он достигнет этой звезды через пару миллионов лет, если же, конечно, с ним ничего не произойдет.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:

Внешние планеты: Миссии: Пионер 10 и 11

  • ◊Дом
  • ◊ Формирование Солнечной системы
    • Звезда родилась
    • Как формируются планеты
  • ◊Планеты-гиганты
    • Что это такое и где они?
    • Атмосферы
    • Интерьеры
    • Магнитосферы
  • ◊ Луны
    • Что делать с лунами?
    • Галилеевы спутники Юпитера
    • Спутники Сатурна, Урана и Нептуна
  • ◊Кольца
  • ◊Пояс Койпера
    Объекты
    • Карликовые планеты
    • Кометы
  • ◊Космический мусор
    • Астероиды
    • Метеориты
    • Пыль и плазма
  • ◊Внесолнечные планеты
  • ◊Миссии
    • Пионер 10 и 11
    • Вояджер 1 и 2
    • Галилео
    • Кассини
    • Новые рубежи
  • ◊Уроки и занятия

 Предыдущий: Внесолнечные планетыСледующий: «Вояджер-1» и «Вояджер-2»

Краткое описание: Миссии «Пионер» были первыми космическими кораблями, отправившими космические аппараты через пояс астероидов, и первыми, кто отправил на Землю подробные изображения Юпитера и Сатурна с близкого расстояния.

Разделы:

Пионер 10
Пионер 11
Ссылки по теме

Уроки по теме:

Есть ли жизнь на Земле?

 

Pioneer 10

Pioneer Launch

  • Дата запуска: 2 марта 1972 г.
  • Миссия: исследовать пояс астероидов и Юпитер
  • Прибытие на Юпитер: декабрь 1973 г.
  • Последний полученный сигнал: 23 января 2003 г.
  • Последняя попытка установления контакта: 4 марта 2006 г.

Pioneer 10 был первым космическим кораблем, прошедшим через пояс астероидов, и первым, кто провел прямые наблюдения за внешней планетой. Миссия Pioneer 10 заключалась в изучении атмосферы, магнитосферы и спутников Юпитера, особенно Ио, а также параметров солнечного ветра и распределения пыли.

Золотая табличка на космическом корабле «Пионер»
(нажмите, чтобы узнать больше)

Оба космических корабля Pioneer были оснащены одинаковыми золотыми табличками, предназначенными для сообщений о внеземной жизни. На мемориальной доске изображены мужчина и женщина, а также расположение Солнца и Земли в галактике Млечный Путь.

УЗНАТЬ БОЛЬШЕ О ПЛАСТИКАХ PIONEER

Исторический пролет Юпитера открыл ворота для будущих исследований внешних планет. После того, как Пионер-10 пролетел мимо Юпитера в 19 г.73 он начал свой путь к звезде Альдебаран. ETA: 2 миллиона лет. До тех пор, пока в 1998 году космический корабль «Вояджер-1» не побил рекорд, «Пионер-10» был самым удаленным искусственным объектом в Солнечной системе.

 Вернуться к началу

 

PIONEER 11

Pioneer 11 Запуск

  • Дата запуска: 5 апреля 1973 г.
  • Пролет Юпитера: 2 декабря 1974 г.
  • Пролет Сатурна: 1 сентября 1979 г.
  • Контакт потерян: ноябрь 1995 г.

Запущенный более чем через год после своего родственного космического корабля, Pioneer 11 стал вторым космическим кораблем, исследовавшим внешнюю часть Солнечной системы. Космический корабль использовал Юпитер для гравитационной помощи, чтобы отправить его на Сатурн. «Пионер-11» изучал массы, недра, атмосферы, спутники и кольца Юпитера и Сатурна.

Большое Красное Пятно, снятое
Пионер-11 в 1974 году

Во время облета Юпитера в 1974 году «Пионер-11» сделал несколько удивительных открытий. Крупные планы планеты обеспечили первые наблюдения за полярными регионами, а также несколько четких изображений Большого Красного Пятна. Он также предоставил точную массу спутника Юпитера Каллисто.

НАЖМИТЕ, ЧТОБЫ ПОЛУЧИТЬ БОЛЬШЕ О PIONEER 11 JUPITER PICS

Получив некоторый импульс от пролета Юпитера, Pioneer 11 прибыл к Сатурну 5 лет спустя. К этому времени «Вояджеры-1» и «Вояджеры-2» также были на пути к Сатурну. Будучи первым космическим кораблем, который провел прямые наблюдения за окруженной кольцом планетой, Pioneer 11 действительно действовал как «пионер», прокладывая путь для следующего космического корабля. Практически столкнувшись с одним из спутников Сатурна на подходе, миссия Pioneer 11 состояла в том, чтобы исследовать кольца и спутники, окружающие Сатурн, чтобы обеспечить безопасность космических кораблей «Вояджер».

Пионерское изображение Сатурна
, сделанное в 1979 году, на котором
виден спутник Рея

Pioneer 11 обнаружил маленькую луну и дополнительное кольцо вокруг Сатурна. Космический корабль пролетел под плоскостью колец, сделав прекрасные снимки колец Сатурна. Он также провел измерения магнитосферы Сатурна, магнитного поля и самого большого спутника, Титана. К нашему большому разочарованию, Пионер-11 прислал информацию, свидетельствующую о том, что Титан слишком холоден для поддержания жизни.

ЩЕЛКНИТЕ, ЧТОБЫ ПОЛУЧИТЬ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ФОТОГРАФИИ PIONEER 11 SATURN

И Pioneer 10, и Pioneer 11 были оснащены табличками, предназначенными для сообщений от человечества. Таблички включают в себя рисунок мужчины, женщины и расположение Солнца и Земли в галактике Млечный Путь.

Пионерские траектории показаны
по всей Солнечной системе

Покинув Сатурн, Pioneer 11 был помещен на траекторию, по которой он должен был вылететь за пределы Солнечной системы. Последняя связь с Pioneer 11 была в ноябре 1995 года, хотя ученые говорят, что космический корабль еще не покинул гелиосферу.

ПОДРОБНЕЕ О ПРОЕКТЕ ПИОНЕР

 В начало

  ССЫЛКИ ПО ТЕМЕ

Официальный сайт проекта Pioneer в НАСА
Дополнительная информация о золотых табличках на космическом корабле Pioneer

 В начало

Зонды НАСА «Вояджер» и «Пионер» были запущены несколько десятилетий назад и все еще существуют. Вот где они закончатся.

Художественная визуализация космического корабля НАСА «Вояджер-1».
(Изображение предоставлено: NASA/JPL-Caltech)

Космические корабли, запущенные с Земли в 1970-х годах, до сих пор путешествуют по траекториям , которые вывели их из нашей Солнечной системы и за ее пределы. В новом исследовании ученые предсказали будущее этих космических кораблей, определив, какие звезды они пролетят и как близко они подойдут к этим звездам в течение следующих нескольких миллионов лет.

2 марта 1972 года НАСА запустило свой космический корабль Pioneer 10 , который стал первым кораблем, прошедшим через пояс астероидов. Примерно через год 902:42 «Пионер-11» поднялся в воздух. А в 1977 году был запущен космический корабль НАСА «Вояджер-2» , с «Вояджером-1» последовал за несколькими неделями позже. Эти космические корабли, в дополнение к зонду НАСА «Новые горизонты», являются единственными когда-либо запущенными космическими кораблями, которые способны достичь межзвездного пространства . Пока что «Вояджер-1» и «Вояджер-2» преодолели этот барьер. Однако, если они продолжат работу, ожидается, что Pioneer 10, Pioneer 11 и корабль NASA New Horizons покинут сферу влияния Солнца, называемую гелиосфера и продолжить исследование межзвездной среды.

В конце концов, эти космические корабли разрядятся и «умрут»; их научное оборудование перестанет работать, и они перестанут общаться. Фактически, Pioneer 10 и Pioneer 11 отправили свои последние передачи в 2003 и 1995 годах соответственно. Хотя эти аппараты больше не могут передавать сигналы на Землю, исследователи выяснили, через какие звезды аппараты пролетят еще долго после того, как перестанут работать.

Связанный: Как работают космические зонды «Вояджер» (инфографика)

Хитрая математика

Эти расчеты сложны, потому что, когда эти космические корабли удаляются от Земли, космос вокруг них тоже движется. Корин А. Л. Бейлер-Джонс из Астрономического института Макса Планка в Германии и Давиде Фарноккья из Центра изучения объектов, сближающихся с Землей Лаборатории реактивного движения НАСА в Калифорнии, нашли пункты назначения космического корабля, используя трехмерные координаты и трехмерные скорости 7,2 миллиона звезд, которые были включены во второй выпуск данных за 9 лет. 0242 Космическая обсерватория Gaia провела исследование более 1 миллиарда звезд.

В новом исследовании Бейлер-Джонс и Фарноккья подсчитали, что следующей звездой, которую пролетит «Вояджер-1», будет ближайший звездный сосед Земли, Проксима Центавра , через 16 700 лет. Однако это столкновение будет ничем не примечательным, так как ближайший сближение корабля будет на расстоянии 1,1 парсека (пк) от звезды, что соответствует 3,59 световым годам — очень, очень далеко. На самом деле, «Вояджер-1» в настоящее время находится на расстоянии 1,3 пк (4,24 светового года) от звезды, поэтому эта встреча не будет намного ближе, чем текущее местоположение корабля. (Солнце Земли равно 1,29пс, или 4,24 световых года, от Проксимы Центавра.)

Следующая остановка, Проксима Центавра

Визуализация космических кораблей НАСА «Вояджер-1» и «Вояджер-2», покидающих Солнечную систему. (Изображение предоставлено NASA/JPL-Caltech)

Следующие близкие сближения «Вояджера-2» и «Пионера-11» также будут с Проксимой Центавра, а следующий пролет «Пионера-10» будет со звездой Росс 248, маленькой звездой в 10,3 световых годах от Земли в созвездие Андромеды.

Эти далекие встречи могут не вызывать волнения. Но Бейлер-Джонс и Фарноччиа предсказали другие будущие облеты, в которых космический корабль будет находиться на удивительно близком расстоянии от звезд за пределами нашей Солнечной системы. Например, «Вояджер-1» подойдет очень близко к звезде TYC 3135-52-1, расположенной примерно в 46,9световых лет от нашего Солнца, через 302 700 лет. Корабль пролетит в пределах 0,30 пк, чуть меньше светового года — так близко, что космический корабль сможет проникнуть в звездное облако Оорта , которое представляет собой оболочку из космических объектов, окружающих звезду за ее планетами, если они есть, Бейлер — сказал Джонс Space.com по электронной почте.

Кроме того, исследователи обнаружили, что «Вояджер-1» пролетит близко, в пределах 0,39 пк (1,27 световых года) от звезды Gaia DR2 2091429484365218432, которая находится на колоссальном расстоянии 1590,5 пк (520,22 световых года) от Солнца. Чтобы дать вам представление о том, насколько близко это сближение, скажем, что мы находимся на расстоянии 1,29 пк (4,24 светового года) от Проксимы Центавра. Они предсказали, что аппарат пройдет близко к этой далекой звезде через 3,4 миллиона лет.

Бейлер-Джонс сообщил Space.com, что это исследование было вдохновлено предыдущей работой группы по отслеживанию возможного происхождения и будущего назначения таинственного межзвездного объекта, получившего название «Оумуамуа ».

«В основном это было весело», — сказал Бейлер-Джонс Space.com. «Но это также напоминает нам, сколько времени требуется, чтобы добраться до ближайших звезд на той скорости, которой достигли эти космические аппараты (около 15 км/с относительно Солнца)».0128

«Это также подчеркивает, что самые близкие встречи, поскольку они могут произойти через десятки или сотни тысяч лет в будущем, могут быть со звездами, которые сейчас не входят в число ближайших звезд к Солнцу», — продолжил Бейлер-Джонс. «Кроме того, если мы хотим исследовать ближайшие звезды в течение человеческой жизни, нам нужно разогнать наш космический корабль до гораздо более высоких скоростей».

Исследование было опубликовано 5 апреля 2019 года в журнале IOPscience.

  • Что ждет космический аппарат НАСА «Вояджер-2» в межзвездном пространстве?
  • Что «Вояджер-1» узнал на Юпитере сорок лет назад Аномалия пионеров

Следите за Челси Год в Твиттере @chelsea_gohd . Следите за нами в Твиттере @Spacedotcom и в Facebook

Присоединяйтесь к нашим космическим форумам, чтобы продолжать обсуждать последние миссии, ночное небо и многое другое! А если у вас есть новость, исправление или комментарий, сообщите нам об этом по адресу: [email protected].

Челси «Фоксанна» Год присоединилась к Space.com в 2018 году и сейчас является старшим писателем, пишущим обо всем, от изменения климата до планетарной науки и пилотируемых космических полетов, как в статьях, так и в видео на камеру. Имея степень в области общественного здравоохранения и биологических наук, Челси писала и работала в таких учреждениях, как Американский музей естественной истории, Scientific American, Discover Magazine Blog, Astronomy Magazine и Live Science.