Открыть главное меню

Пионер-10

«Пионе́р-10» (англ. Pioneer 10, Pioneer F (первоначально)) — автоматическая межпланетная станция (АМС) НАСА, предназначенная главным образом для изучения Юпитера и гелиосферы. «Пионер-10» стал первым космическим аппаратом, совершившим пролёт вблизи Юпитера и сфотографировавшим планету, а также первым аппаратом, развившим достаточную скорость для преодоления силы притяжения Солнца. «Пионер-10» был спроектирован и изготовлен в TRW Inc.[en] Оператором миссии являлся исследовательский центр Эймса в Калифорнии.

«Пионер-10»
Pioneer 10
Pioneer 10 at Jupiter.jpg
Пролёт «Пионера-10» вблизи Юпитера в представлении художника
Заказчик Соединённые Штаты Америки НАСА
Производитель Соединённые Штаты Америки TRW Inc.
Оператор Исследовательский центр Эймса
Задачи Исследование внешних областей Солнечной системы и гелиосферы
Пролёт Пояс астероидов, Юпитер
Стартовая площадка Соединённые Штаты Америки База ВВС США на мысе Канаверал LC-36
Ракета-носитель Атлас-Центавр
Запуск март 3, 1972 (1972-03-03) 01:49:04 UTC
Длительность полёта 47 лет, 2 месяца, 15 дней
NSSDC ID 1972-012A
SCN 05860
Технические характеристики
Масса 258 кг
Логотип миссии
Pioneer 10 - Pioneer 11 - mission patch - Pioneer patch.png
Сайт проекта
Commons-logo.svg «Пионер-10» на Викискладе

Запущен 3 марта 1972 носителем Атлас-Центавр. В феврале 1973 года «Пионер-10» впервые пересёк пояс астероидов, исследовав два астероида и обнаружив пылевой пояс ближе к Юпитеру. Аппарат пролетел на расстоянии 132 тыс. км от облаков Юпитера 4 декабря 1973 года. Были получены данные о составе атмосферы Юпитера, уточнена масса планеты, измерено её магнитное поле, а также установлено, что общий тепловой поток от Юпитера в 2,5 раза превышает энергию, получаемую планетой от Солнца. «Пионер-10» также позволил уточнить плотность четырёх крупнейших спутников Юпитера.

Последний контакт с «Пионером-10» состоялся 22—23 января 2003 года. В это время космический аппарат находился на расстоянии 82,19 а. е. от Солнца и удалялся от него с относительной скоростью 12,224 км/c. Дальнейшая судьба «Пионера-10» неизвестна, но предполагается, что он продолжает полёт и со временем покинет Солнечную систему, направляясь в сторону звезды Альдебаран.

Содержание

КонструкцияПравить

 
Схема аппарата «Пионер-10»


  • источник энергии — радиоизотопные генераторы
  • отсек с электроникой.
  • связь с Землёй — через параболическую антенну диаметром 2,75 метра

Аппарат нёс следующие научные приборы:

Масса аппарата составляла 258 кг, в том числе 33 кг научных приборов[1]; высота — 2,9 м, максимальный поперечный размер (диаметр отражателя остронаправленной антенны) — 2,75 м. Изображения, переданные аппаратом, имели небольшое разрешение, поскольку сняты они были не камерой, а фотополяриметром, который имел очень узкое поле зрения (0,03 градуса). Развёртка по одной координате происходила за счёт вращения космического аппарата, а по другой — за счёт движения его по орбите.

 
Изображения Галилеевых спутников, переданные «Пионер-10»

«Межзвездное письмо» «Пионера-10»Править

На корпусе аппарата была установлена анодированная пластинка из прочного алюминиевого сплава. Размеры пластинки 220х152 миллиметров. Автором рисунка является Карл Саган.

На пластине изображены:

  • молекула нейтрального водорода;
  • две человеческие фигуры, мужчины и женщины, на фоне контура аппарата;
  • относительное положение Солнца относительно центра Галактики и четырнадцати пульсаров;
  • схематическое изображение Солнечной системы и траектория аппарата относительно планет.
 
Пластинка из анодированного алюминия на борту «Пионера-10»

Рисунок молекулы водорода показан состоящим из двух атомов с разным спином. Расстояние между центрами пропорционально длине волны излучения нейтрального водорода (21 сантиметр). Это число является масштабной линейкой для нахождения других линейных величин на пластинке. Рост людей на пластинке можно найти, умножив число 8 (в двоичном коде выгравировано рядом с фигурой женщины в квадратных скобках) на 21. Размеры аппарата на втором плане даны в том же масштабе.

Пятнадцать расходящихся из единой точки линий позволяет вычислить звезду, от которой прилетел аппарат, и время старта. Рядом с четырнадцатью линиями нанесен двоичный код, который указывает период пульсаров, находящихся в окрестностях Солнечной системы. Поскольку со временем период пульсаров увеличивается по известному закону, можно вычислить время запуска аппарата.

На схеме Солнечной системы рядом с планетами в двоичном виде указаны относительные расстояния от планеты до Солнца.

Критика посланияПравить

Многие символы на картинке могут оказаться непонятными иному разуму. В частности, такими символами могут стать квадратные скобки, обрамляющие двоичные числа, знак стрелы на траектории отлёта «Пионера-10» и приветственно поднятая рука мужчины.

Дальнейшая судьба аппаратаПравить

 
Почтовая марка США, посвященная «Пионеру-10»
 
Почтовая марка Казахстана, посвященная «Пионеру-10»

В 1976 году аппарат пересёк орбиту Сатурна, а в 1979 году — орбиту Урана. 25 апреля 1983 года станция миновала орбиту Плутона, который был в то время ближе Нептуна к Солнцу. 13 июня 1983 года аппарат первым пересёк орбиту самой далёкой планеты Солнечной системы — Нептуна. Официально миссия «Пионера-10» закончилась 31 марта 1997 года, когда он достиг расстояния 67 а. е. от Солнца, хотя аппарат продолжал передавать данные. 17 февраля 1998 года, на расстоянии 69,419 а. е. «Пионер-10» перестал быть самым удалённым от Земли рукотворным объектом, так как его обогнал космический аппарат «Вояджер-1».

Последний успешный приём данных телеметрии от «Пионера-10» состоялся 27 апреля 2002 года. Последний очень слабый сигнал от «Пионера-10» был получен 23 января 2003 года[2]. В это время аппарат находился на расстоянии 82,19 а. е. от Солнца и продолжал удаляться от него с относительной скоростью 12,224 км/c. Расстояние от Земли до «Пионера-10» составляло 12,21 млрд км, время прохождения радиосигнала туда и обратно — 22 часа 38 минут[3]. Последующие попытки установить контакт с «Пионером-10» 7 февраля 2003 и 3—5 марта 2006 года были безуспешны. Причиной потери радиосвязи специалисты NASA считают истощение радиоизотопного источника питания. Предполагается, что аппарат продолжает полёт. Его скорость достаточна, чтобы покинуть Солнечную систему, а курс лежит в сторону звезды Альдебаран. Если с «Пионером-10» ничего не случится по пути, его путешествие до окрестностей этой звезды продлится более двух миллионов лет[2].

Эффект «Пионера»Править

При исследовании движения автоматических межпланетных станций «Пионер-10» и «Пионер-11» было выявлено их небольшое отклонение от расчётных траекторий в сторону Солнца. Характер отклонения свидетельствовал, что имеет место неизвестный фактор, очень слабо, но непрерывно тормозящий удаляющиеся от Солнца аппараты. Данное явление было названо эффектом «Пионера». Объяснить его действием на «Пионеры» внешних сил не удавалось, а предположение о происхождении эффекта вследствие особенностей конструкции аппаратов поначалу было сочтено необоснованным. Высказывались различные предположения о природе эффекта вплоть до несовершенства основных космологических теорий[4]. Позже более подробный анализ данных телеметрии и компьютерное моделирование подтвердили асимметричность теплового излучения самого «Пионера-10» в качестве причины его торможения, аналогичный вывод был сделан и в отношении «Пионера-11»[5][6][7].

См. такжеПравить

ЛитератураПравить

СсылкиПравить

ПримечанияПравить

  1. Wolfe et al., 1974, p. 1.
  2. 1 2 NASA Administrator. The Pioneer Missions (англ.), NASA (26 March 2007). Дата обращения 16 апреля 2017.
  3. Pioneer 10 Contacted (англ.) (недоступная ссылка). Solar System Exploration. NASA (20 February 2003). Архивировано 8 января 2004 года.
  4. Таинственные силы разворачивают космический аппарат Pioneer 10 назад к Солнцу. DailyTechInfo - Новости науки и технологий, новинки техники. www.dailytechinfo.org (21 сентября 2010). Дата обращения 16 апреля 2017.
  5. Раскрыта тайна аномального движения космических аппаратов Pioneer 10 и 11. DailyTechInfo - Новости науки и технологий, новинки техники. www.dailytechinfo.org (27 июля 2011). Дата обращения 16 апреля 2017.
  6. Bruce Betts. Pioneer Anomaly Solved! (англ.). The Planetary Society. www.planetary.org (19 April 2012). Дата обращения 16 апреля 2017.
  7. Slava G. Turyshev, Viktor T. Toth, Gary Kinsella, Siu-Chun Lee, Shing M. Lok, and Jordan Ellis: «Support for the thermal origin of the Pioneer anomaly»