파이오니어 10

Pioneer 10
파이오니어 10
파이오니어 10호에 대한 예술가의 구상
임무유형외부 태양계 및
태양권 탐사
교환입니다.United States 나사/ARC
COSPARID1972-012A Edit this at Wikidata
SATCAT no.5860
웹사이트Pioneer Project 홈페이지 (주로)
NASA Archive 페이지
임무지속시간30년 10개월 21일[1]
우주선 특성
제조자United States TRW
발사질량258kg[2]
155와트(출시시)
미션시작
출시일자1972년 3월 3일 (1972-03-03) 01:49:04 UTC
로켓아틀라스 SLV-3C 센타우르-D 스타-37E
발사장케이프 커내버럴 LC-36A
임무종료
마지막연락처마지막 원격 측정 2002년 4월 27일; 마지막 신호 수신 2003년 1월 23일 (2003-01-23)[4]
목성의 플라이바이
근접접근법1973년 12월 3일 (1973-12-03)[5]
거리132,252 km (82,189 mi)

파이오니어 10호(Pioneer 10, 원래 파이오니어 F)는 1972년 발사된 미국항공우주국(NASA)의 우주 탐사선으로,[6] 목성의 첫 임무를 완수했습니다.파이오니어 10호는 태양계를 벗어나는 데 필요한 탈출 속도를 달성하기 위해 행성 탐사선 5개와 인공물체 11개 중 첫 번째로 발견된 입니다.우주 탐사 프로젝트는 캘리포니아에 있는 나사 에임스 연구 센터에서 수행했습니다.우주 탐사선은 TRW 사에 의해 제조되었습니다.

파이오니어 10호는 직경 2.74미터의 포물선 접시 고이득 안테나를 가진 육각형 버스를 중심으로 조립되었고, 우주선은 안테나의 축을 중심으로 회전 안정화되었습니다.그것의 전력은 발사시 총 155와트를 제공하는 4개의 방사성 동위원소 열전 발전기에 의해 공급되었습니다.

1972년 3월 3일 01:49:00 UTC (현지시간 3월 2일)에 플로리다주 케이프 커내버럴에서 아틀라스-센타우르 소모성 차량에 의해 발사되었습니다.1972년 7월 15일에서 1973년 2월 15일 사이에 소행성대를 횡단한 최초의 우주선이 되었습니다.목성의 사진 촬영은 1973년 11월 6일 25,000,000 km (16,000,000 mi) 범위에서 시작되었고 약 500장의 이미지가 전송되었습니다.이 행성에 가장 가까이 접근한 것은 1973년 12월 3일로 132,252 킬로미터 (82,178 마일) 범위였습니다.임무 동안, 탑재된 기구들은 소행성대, 목성 주변 환경, 태양풍, 우주 광선, 그리고 결국 태양계와 태양권[6]먼 지역을 연구하는데 사용되었습니다.

2003년 1월 23일, 탐사선이 지구로부터 120억 킬로미터(80 AU) 거리에 있는 가운데, 무선 송신기를 위한 전력 손실로 인하여 파이어니어 10호무선 통신이 끊겼습니다.

임무배경

역사

1960년대에 NASA 제트 추진 연구소의 미국 항공 우주 공학자인 Gary Flandro는 태양계 바깥 행성들의 드문 정렬을 이용하는 Planetary Grand Tour라고 알려진 임무를 구상했습니다.이 임무는 최종적으로 1970년대 후반에 보이저 탐사선 두 대에 의해 성취될 것입니다. 그러나 그것을 준비하기 위해 NASA는 1964년에 태양계 [7]외부로 한 쌍의 탐사선을 발사하는 실험을 하기로 결정했습니다.미국의 우주 과학자 제임스 A가 의장을 맡고 있는 우주 위원회라는 이름의 옹호 단체. 알렌, 외계 [8][9]행성 탐사의 과학적 근거를 생각해 냈습니다.NASA 고다드 우주비행센터는 소행성대를 통과하여 목성을 방문할 "은하 목성 탐사선" 한 쌍에 대한 제안서를 작성했습니다.이것들은 1972년과 1973년에 13개월에 몇 주씩만 발생하는 유리한 창 동안에 발사될 예정이었습니다.그 외의 시간 간격 동안의 발사는 추진제 요구 [10]조건 측면에서 더 많은 비용이 들었을 것입니다.

1969년 [10]2월 NASA에 의해 승인된 이 쌍둥이 우주선은 발사 전에 파이오니어 F와 파이오니어 G로 명명되었고, 후에 파이오니어 10과 파이오니어 11로 명명되었습니다.그들은 1958년에서 1978년 사이에 발사된 일련의 미국 무인 우주 임무인 파이오니어 [11]프로그램의 일부를 만들었습니다.이 모델은 태양계 외부 탐사를 위해 설계된 시리즈 중 최초의 모델입니다.1960년대 전반에 걸쳐 발표된 제안서들을 바탕으로, 초기의 임무 목표는 화성 궤도를 지나 행성간 매체를 탐사하고, 소행성대를 연구하고, 그대를 통과하는 우주선에 잠재적인 위험을 평가하고, 목성과 [12]그 환경을 탐사하는 것이었습니다.이후의 개발 단계의 목표에는 목성을 둘러싼 환경 방사선이 우주선 기구에 미칠 영향에 대한 데이터를 제공하기 위해 목성에 가까이 접근하는 탐사선이 포함되었습니다.

[13]임무를 위해 150개 이상의 과학 실험이 제안되었습니다.우주선에 실려 갈 실험들은 1960년대 동안 일련의 계획 세션들에서 선정되었고, 그리고 1970년 초까지 완성되었습니다.이것들은 목성과 몇몇 위성들의 영상과 편광을 수행하고, 목성의 적외선과 자외선을 관측하고, 소행성과 유성체를 탐지하고, 하전 입자의 구성을 결정하고, 자기장, 플라즈마, 우주선과 황도대[12]빛을 측정하는 것입니다.우주선이 목성 뒤를 지나갈 때 교신하는 것을 관찰하면 행성 대기를 측정할 수 있고, 데이터를 추적하면 목성과 [12]달의 질량을 추정할 수 있습니다.

고다드가 아닌 NASA Ames Research Center가 Pioneer 프로그램의 [10]일부로 프로젝트를 관리하도록 선택되었습니다.찰스 F.의 지휘하에 있는 에임스 연구 센터.Hall은 스핀 안정화 우주선에 대한 이전의 경험 때문에 선정되었습니다.그 요구사항들은 자기적으로 깨끗하고 행성간 임무를 수행할 수 있는 작고 가벼운 우주선을 요구했습니다.파이오니어 6호에서 이미 입증된 우주선 모듈을 9개의 [12]미션을 통해 사용하는 것이었습니다.에임스는 조지 반 발켄버그의 다큐멘터리 영화 《쥬피터 오디세이》를 의뢰했습니다.그것은 수많은 국제적인 상을 받았고, 반 발켄부르크의 유튜브 채널에서 볼 수 있습니다.

1970년 2월, 에임스는 시간을 절약하기 위해 일반적인 입찰 절차를 생략하고 파이오니어 10호와 11호 차량을 모두 제작하기 위해 TRW Inc.에 총 3억 8천만 달러의 계약을 체결했습니다.B. J. 오브라이언과 허브 라센은 우주선을 [14]조립한 TRW 팀을 이끌었습니다.우주선의 설계와 제작에는 약 2천 5백만 [15]명의 인력이 필요했습니다.TRW의 한 엔지니어는 "이 우주선은 행성 간 비행을 2년 동안 할 수 있습니다.보증 기간 내에 부품이 고장나면 우주선을 저희 매장으로 반납해주시면 [16]무상으로 수리해드리겠습니다."

일정을 맞추기 위해서, 첫 번째 발사는 1974년 11월에 목성에 도착할 수 있도록 2월 29일에서 3월 17일 사이에 이루어져야 할 것입니다.통신을 위한 심우주망의 사용을 둘러싼 다른 임무들과의 충돌을 피하고 지구와 목성이 태양의 반대편에 있을 때를 놓치기 위해 이것은 나중에 1973년 12월 도착일로 수정되었습니다.파이어니어 10호의 조우 궤적은 일부 시스템에 손상을 입혔더라도 목성 주변의 방사선 환경에 대해 반환되는 정보를 극대화하기 위해 선택되었습니다.이 행성은 지구 반경의 약 3배 이내에 있을 것이며, 이는 이 행성이 접근할 수 있는 가장 가까운 것으로 생각되며 여전히 방사능 속에서 살아남을 것입니다.선택된 궤도는 우주선이 햇빛을 받는 면을 [17]잘 볼 수 있게 해줄 것입니다.

우주선 디자인

Pioneer 10 버스는 깊이가 36cm(14인치)이고 육각형 구조를 이루는 6개의 76cm(30인치) 길이의 패널이 있습니다.이 버스에는 탐사선의 방향을 조절하기 위한 추진제와 11개의 과학 기구 중 8개가 들어있습니다.장비실은 유성체로부터 보호하기 위해 알루미늄 벌집 구조 안에 놓여 있습니다.알루미늄 밀라캡톤 담요로 구성된 단열층은 패시브 열 제어를 제공합니다.격실 내부의 전기 부품에서 70~120와트(W)의 열이 방출됩니다.열 범위는 장착 [18]플랫폼 아래에 위치한 루버에 의해 장비의 작동 한계 내에서 유지되었습니다.이 우주선의 발사 질량은 약 260kg [6]: 42 (570파운드의 발사 질량을 가지고 있었습니다.

발사 당시 이 우주선은 지름 42 센티미터의 구형 [18]탱크에 36 킬로그램의 액체 하이드라진 모노프로펠러를 실었습니다.우주선의 방향은 6개의 4.5 N,[19] 히드라진 추진기가 3개의 쌍으로 장착되어 있습니다.쌍1은 4.8rpm의 일정한 스핀 속도를 유지했고 쌍2는 전방 추력을 조절했고 쌍3은 자세를 조절했습니다.태도 쌍은 [20]원뿔형 스캔 기동에서 궤도에서 지구를 추적하는 데 사용되었습니다.방향 정보는 카노푸스참조할 수 있는 별 센서와 두 [21]개의 태양 센서에 의해서도 제공되었습니다.

전력 및 통신

확장 붐에 장착된 SNAP-19 RTG 중 2개

파이오니어 10은 4개의 SNAP-19 방사성동위원소 열전발전기(RTG)를 사용합니다.각각 길이가 3미터(9.8피트)이고 120도 간격인 두 개의 3개의 로드 트러스 위에 위치합니다.이것은 기내에서 수행되는 민감한 과학 실험들로부터 안전한 거리가 될 것으로 기대되었습니다.RTG는 155W를 발사했고 목성으로 이동하면서 140W까지 붕괴했습니다.우주선은 모든 [6]: 44–45 시스템에 전원을 공급하기 위해 100W가 필요했습니다.이 발전기는 흑연 [22]열차단막에 의해 보호되는 다층 캡슐에 들어있는 방사성 동위원소 연료 플루토늄-238에 의해 구동됩니다.

SNAP-19의 발사 전 요구 조건은 우주에서 2년 동안 전력을 공급하는 것이었습니다. 임무 [23]수행 중에는 이를 크게 초과했습니다.플루토늄-238의 반감기는 87.74년이므로, 29년 후 RTG에 의해 생성된 방사선은 발사 당시 강도의 80%에 달했습니다.그러나 열전대 접합부의 지속적인 악화로 인해 전기 발전량이 급격히 감소하여 2001년까지 총 출력은 65W가 되었습니다. 결과적으로 임무 후반에 선택된 계측기만 한 [18]번에 작동할 수 있었습니다.

우주 탐침은 트랜시버의 중복 시스템을 포함하며, 하나는 좁은 빔, 고이득 안테나에, 다른 하나는 무지향성 안테나 및 중이득 안테나에 부착됩니다.고이득 안테나를 위한 포물선 접시는 직경이 2.74미터(9.0피트)이고 알루미늄 허니콤 샌드위치 재료로 만들어졌습니다.우주선은 안테나의 축과 평행한 축을 중심으로 회전되어 [18]지구를 향하도록 유지되었습니다.각각의 송수신기는 8W이고 신호를 추적하는 딥 스페이스 네트워크와 함께 지구로부터의 업링크의 경우 2110 MHz, 지구로의 다운링크의 경우 2292 MHz를 사용하여 S 대역을 통해 데이터를 전송합니다.송신할 데이터는 [6]: 43 지구상의 수신 장비에 의해 대부분의 통신 오류가 수정될 수 있도록 컨벌루션 인코더를 통해 전달됩니다.발사 시 데이터 전송 속도는 256bit/s로 임무 [18]수행 중 하루당 약 1.27밀리비트/s씩 감소했습니다.

임무를 위한 계산의 대부분은 지구에서 수행되어 지상 제어기에 의해 222개의 가능한 입력 중 최대 5개의 명령을 메모리에 저장할 수 있었습니다.우주선은 두 개의 명령 디코더와 매우 제한된 형태의 프로세서인 명령 분배 유닛을 포함하여 우주선에서의 동작을 지시합니다.이 시스템은 임무 수행자가 명령을 탐사선에 전송하기 훨씬 전에 미리 준비해야 합니다.데이터 저장 장치는 기기가 수집한 최대 6,144바이트의 정보를 기록하기 위해 포함됩니다.디지털 원격 측정 장치는 수집된 데이터를 [6]: 38 지구로 다시 전송하기 전에 13가지 가능한 형식 중 하나로 준비하는 데 사용됩니다.

과학기기

헬륨 벡터 자력계(HVM)

이 기구는 행성간 자기장의 미세한 구조를 측정하고, 목성 자기장을 매핑하고, 목성과의 태양풍 상호작용을 평가하기 위한 자기장 측정을 제공했습니다.자력계는 기구를 우주선의 [24]자기장으로부터 부분적으로 격리시키기 위해 6.6m 붐에 장착된 헬륨으로 채워진 셀로 구성됩니다.

사구체 플라즈마 분석기

태양에서 비롯된 태양풍의 입자를 감지하기 위해 접시 모양의 커다란 안테나의 구멍을 통해 들여다 봅니다.[25]

하전 입자 계측기(CPI)

태양계의 [27]우주 광선을 탐지합니다.

우주 광선 망원경

우주선 입자의 구성과 에너지 [28]범위에 대한 데이터를 수집합니다.

가이거 튜브 망원경

목성의 [29]복사대를 통과하는 우주선 경로를 따라 전자와 양성자의 강도, 에너지 스펙트럼 및 각도 분포를 조사합니다.

갇힘 방사선 검출기(TRD)

에너지의 전자를 기록하는 입자가 통과할 때 특정 방향으로 방출되는 광을 검출하는 비초점 세렌코프 계수기, 0.5 내지 12 MeV, 에너지의 전자에 대한 전자 산란 검출기, 100 내지 400 keV 및 최소 이온화 입자를 측정하는 고체 다이오드로 구성된 최소 이온화 검출기를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.<3 MeV) 및 50~350 MeV [30]범위의 양성자.

유성 탐지기

메인 접시 안테나 뒷면에 장착된 가압 셀 감지기 패널 12개는 소형 유성체의 [31]관통 충격을 기록합니다.

소행성/메테오로이드 탐지기(AMD)

유성우 탐지기는 4개의 영상이 없는 망원경으로 우주를 들여다보며 먼지 조각에 가까운 입자부터 멀리 떨어진 대형 [32]소행성까지 추적합니다.

자외선광도계

우주와 [33]목성에서 수소와 헬륨의 양을 결정하기 위해 자외선이 감지됩니다.

영상 광극점계(IPP)

영상 실험은 우주선의 회전에 의존하여 불과 0.03도 너비의 좁은 틈으로 행성을 가로질러 작은 망원경을 쓸어 담으며 붉고 푸른 빛으로 행성을 바라봅니다.그리고 나서 이 조각들은 [34]행성의 시각적인 이미지를 만들기 위해 가공되었습니다.

적외선 복사계

구름의 온도와 [35]목성의 열의 출력에 대한 정보를 제공합니다.

  • 주임 조사관:앤드류 잉거솔 / 캘리포니아 공과대학[26]

미션프로파일

발사 및 궤도

파이오니어 10호 출시

파이오니어 10호는 1972년 3월 3일 01:49:00 UTC (오후 8:49)에 발사되었습니다.미국 동부 표준시 3월 2일) 미국 플로리다주 우주발사단지 36A에서 아틀라스-센타우르 발사체에 탑승한 미 항공우주국의 모습.세 번째 단계는 파이오니어 임무를 위해 특별히 개발된 고체 연료 Star-37E 단계(TE-M-364-4)로 구성되었습니다.이 단계는 약 15,000 파운드 (6,800 kg)의 추진력을 제공했고 우주선을 [36]회전시켰습니다.우주선의 초기 회전 속도는 30rpm 이었습니다.발사 20분 만에 차량의 붐 3개가 늘어나 회전 속도가 4.8rpm으로 느려졌습니다.이 비율은 항해 내내 유지되었습니다.발사체는 탐사선을 17분간 가속시켜 시속 51,682km(32,114mph)[37]의 속도에 도달했습니다.

고이득 안테나가 접촉된 후, 우주선이 지구의 복사대를 통과하는 동안 몇몇 기구들이 시험을 위해 작동되었습니다.발사 후 90분 후, 우주선은 행성간 [37]우주에 도달했습니다.파이오니어 10호는 달을[38] 11시간 만에 지나갔고 그 당시 [39]인간이 만든 가장 빠른 물체가 되었습니다.발사 이틀 후, 우주선 망원경을 시작으로 과학 기구들이 켜졌습니다.열흘이 지나자 모든 악기가 [38]작동했습니다.

그 여행의 첫 7개월 동안, 그 우주선은 세 번의 항로 수정을 했습니다.선내 기구들은 체크아웃을 거쳤고, 광도계는 목성과 황도대의 빛을 조사했고, 우주 광선, 자기장, 태양풍을 측정하기 위해 실험 패키지가 사용되었습니다.이 간격 동안 유일한 이상 현상은 카노푸스 센서의 고장으로 우주선은 두 개의 태양 [37]센서를 사용하여 방향을 유지해야 했습니다.

행성간 매질을 통과하는 동안, 파이오니어 10호는 행성간 헬륨 원자를 발견하는 최초의 임무가 되었습니다.또한 태양풍을 타고 알루미늄과 나트륨의 고에너지 이온을 관측했습니다.이 우주선은 1972년 8월 초 2.2 AU (2억 mi; 3억 3천만 km)[40] 거리에 있을 때 태양 충격파를 기록함으로써 중요한 태양 물리학 데이터를 기록했습니다.1972년 7월 15일, 파이오니어 10호는 화성과 목성의 궤도 사이에 위치한 소행성대에 [41]진입한 최초의 우주선이었습니다.프로젝트 기획자들은 벨트를 통과하는 안전한 통로를 기대했고, 우주선을 알려진 소행성에 가장 가까운 궤도는 8,800,000 킬로미터였습니다.가장 가까운 접근 중 하나는 1972년 [42]12월 2일 소행성 307 나이키였습니다.

기내 실험은 지구 근처에 비해 벨트 내 입자가 마이크로미터(μm) 이하로 부족하다는 것을 보여주었습니다.지구에서 벨트의 바깥쪽 가장자리까지 이동하는 동안 10~100 μm 사이의 먼지 입자 밀도는 크게 달라지지 않았습니다.직경이 100 μm에서 1.0 mm인 입자에 대해서만 벨트 영역에서 3배로 밀도가 증가했습니다.벨트에서 1 밀리미터 이상의 파편은 관찰되지 않았으며, 이는 이러한 파편이 드물 가능성이 높다는 것을 나타냅니다. 확실히 예상보다 훨씬 덜 흔합니다.우주선은 상당한 크기의 입자와 충돌하지 않았기 때문에 벨트를 안전하게 통과하여 1973년 [43][44]2월 15일에 반대편으로 나타났습니다.

목성과의 조우

파이오니어 10호가 이미지화한 가니메데

1973년 11월 6일, 파이오니어 10호는 목성으로부터 2,500만 km (1600만 mi)영상 시스템의 테스트가 시작되었고, 데이터는 Deep Space Network에서 성공적으로 다시 수신되었습니다.이후 60일 동안 플라이바이 작업을 제어하기 위해 16,000개의 명령어가 우주선에 업로드 되었습니다.11월 8일 달 바깥쪽의 시노페의 궤도가 교차되었습니다.목성 자기권의 충격은 11월 16일에 도달했는데, 이는 태양풍의 속도가 451 km/s (280 mi/s)에서 225 km/s (140 mi/s)로 떨어진 것에서 알 수 있습니다.자기 정지는 하루 뒤에 이루어졌습니다.그 우주선 기구들은 목성의 자기장이 지구의 자기장과 비교했을 때 뒤집혔다는 것을 확인했습니다.29일이 되자 가장 바깥쪽에 있는 모든 위성들의 궤도가 지나갔고 우주선은 [45]완벽하게 작동했습니다.

우주선의 회전으로 목성의 시야가 행성을 지나며 영상 광분극계에 의해 빨간색과 파란색의 목성 사진이 생성되고 있었습니다.이 빨간색과 파란색을 조합하여 합성 녹색 이미지를 생성하여 세 가지 색상 조합으로 렌더링된 이미지를 생성할 수 있습니다.11월 26일, 총 12장의 그러한 사진들이 지구로 돌아왔습니다.12월 2일까지, 화질은 지구에서 만들어진 최고의 이미지들을 능가했습니다.이것들은 지구에서 실시간으로 전시되고 있었고, 파이오니어 프로그램은 나중에 미디어에 이 프레젠테이션으로 에미상을 수상했습니다.우주선의 움직임은 기하학적인 왜곡을 일으켰고 나중에 컴퓨터 [45]처리에 의해 수정되어야 했습니다.조우하는 동안 총 500장 이상의 이미지가 [46]전송되었습니다.

우주선의 궤도는 이온 복사[47]집중된 목성의 자기 적도를 따라 그것을 가져갔습니다.이 전자 방사선의 피크 플럭스는 지구 [48]주위의 최대 방사선보다 10,000배나 더 강합니다.12월 3일부터 목성 주변의 방사능 때문에 잘못된 명령이 생성되었습니다.이 중 대부분은 비상 명령에 의해 수정되었지만, 이오의 이미지와 목성의 근접 촬영 이미지는 사라졌습니다.비슷한 잘못된 명령들이 [45]행성에서 나오는 도중에 생성될 것입니다.그럼에도 불구하고, 파이오니어 10호는 가니메데와 유로파의 이미지를 얻는데 성공했습니다.가니메데의 이미지는 중앙과 남극 근처에서 낮은 알베도 특징을 보였고 북극은 더 밝게 보였습니다.일부 알베도 특징들이 [49]분명했지만, 유로파는 상세한 이미지를 얻기에는 너무 멀리 떨어져 있었습니다.

파이오니어 10호의 궤도를 선택하여 이오의 뒤를 따라 달의 대기가 무선 송신에 미치는 굴절 효과를 측정할 수 있도록 했습니다.이것은 달의 전리층이 낮의 표면보다 약 700킬로미터(430마일) 위에 있고, 밀도는 낮의 표면에서 세제곱센티미터당 6만개의 전자에서 밤의 표면에서 9천개까지 다양하다는 것을 증명했습니다.예상치 못한 발견은 Io가 폭과 높이가 402,000 킬로미터(250,000 마일)에 달하는 약 805,000 킬로미터(500,000 마일)에 달하는 수소 구름 안에서 궤도를 돌고 있었다는 것입니다.더 작은 11만 킬로미터의 구름이 [49]유로파 근처에서 감지되었다고 믿어졌습니다.

파이어니어 10호가 소행성대를 통과한 에야 NASA는 우주선을 태양계 밖으로 보내는 새총 효과를 제공하는 목성을 향한 궤도를 선택했습니다.파이오니어 10호는 그러한 작전을 시도한 최초의 우주선이었고, 이후에 있을 임무들에 대한 개념 증명이 되었습니다.그러한 확장된 임무는 최초의 제안에는 없었지만,[50] 발사 전에 계획된 것이었습니다.

가장 가까이 접근했을 때 우주선의 속도는 132,000 km/h (82,000 mph; 37,000 m/s)[51]에 달했고 목성 바깥 대기에서 132,252 km (82,178 mi) 이내에 들어왔습니다.대적점과 터미네이터의 클로즈업 이미지를 획득했습니다.그리고 나서 우주선이 행성 [47]뒤를 지나면서 그 우주선과의 통신이 중단되었습니다.전파잠김 데이터를 통해 외부 대기의 온도 구조를 측정할 수 있었으며, 10 mbar 압력과 100 mbar 압력의 고도 간 온도 반전을 보여주었습니다.10mbar 레벨의 온도는 -133~-113°C(-207~-171°F)인 반면 100mbar 레벨의 온도는 -183~-163°C(-297.4~-261.4°F)[52]였습니다.그 우주선은 그 행성의 적외선 지도를 만들어 냈고, 그것은 그 행성이 [53]태양으로부터 받은 것보다 더 많은 열을 방출한다는 생각을 확인해 주었습니다.

그리고 나서 파이어니어 10호가 [54]행성에서 멀어지면서 행성의 초승달 이미지들이 돌아왔습니다.우주선이 바깥쪽으로 향할 때, 그것은 다시 목성의 자기권의 활 충격을 통과했습니다.태양풍과 역동적인 상호작용으로 이 전방이 우주 공간에서 끊임없이 이동하고 있기 때문에,[55] 차량은 완전히 탈출하기 전까지 총 17번이나 활 충격을 건너갔습니다.

심공간

파이오니어 10호는 1976년에 토성 궤도를,[56] 1979년에 천왕성 궤도를 횡단했습니다.1983년 6월 13일, 그 우주선은 가장 바깥쪽 행성인 해왕성의 궤도를 건넜고, 그래서 태양계의 주요 행성들의 근접을 떠난 인간이 만든 최초의 물체가 되었습니다.비록 우주선이 이 [18]날짜 이후에도 일관성 있는 데이터를 전송할 수 있었지만, 이 임무는 1997년 3월 31일 태양으로부터 67 AU (62억 마일) 거리에 도달했을 때 공식적으로 끝이 났습니다.

1997년 3월 31일 이후, 파이오니어 10의 약한 신호는 딥 스페이스 네트워크에 의해 계속 추적되어 딥 스페이스 무선 신호를 획득하는 과정에서 비행 관제사들의 훈련을 돕게 되었습니다.페이딩 [57]신호에서 일관성 있는 데이터를 추출하기 위해 혼돈 이론을 적용고급 개념 연구가 있었습니다.

2002년 4월 27일 파이오니어 10으로부터 원격 측정의 마지막 성공적인 수신이 이루어졌습니다; 이후의 신호는 감지하기에 충분하지 않았고 사용 가능한 데이터를 제공하지 않았습니다.2003년 1월 23일 지구로부터 120억 km [58](75억 mi; 80 AU) 떨어진 곳에서 파이오니어 10호의 마지막 매우 약한 신호가 수신되었습니다.우주선과 더 접촉을 시도했지만 성공하지 못했습니다.2006년 3월 4일 저녁에 마지막으로 안테나가 지구와 정확하게 정렬되는 시도가 이루어졌습니다.파이오니어 [59]10에서 응답을 받지 못했습니다.NASA는 RTG 장치가 송신기 작동에 필요한 전력 임계값 아래로 떨어졌을 가능성이 있다고 판단했습니다.따라서 더 이상의 접촉 시도는 [60]이루어지지 않았습니다.

타임라인

태양으로부터의 속도 및 거리 10 및 11 개척자
2020년까지 5개의 성간 탐사선(사각형) 및 기타 천체(원형)의 태양 중심 위치(발사일 및 비행일 포함).마커는 매년 1월 1일 위치를 나타내며, 매 5년마다 라벨이 표시됩니다.
그림 1은 북쪽 황도대에서 축척으로 볼 수 있습니다.
그림 2부터 4까지는 20% 척도의 세 번째 각도 투영입니다.
SVG 파일에서 궤적이나 궤도 위를 맴돌면서 궤적과 관련된 발사 및 근접 비행을 강조 표시합니다.
여행 일정표
날짜. 이벤트
1972-03-03
우주선 발사
1972-06-
화성 횡단 궤도
1972-07-15
소행성대 진입
1972-07-15
목성 관측 단계 시작
시간을 이벤트
1973-12-03
목성계와의 조우
12:26:00
캘리스는 1,392,300 km (865,100 mi)로 비행합니다.
13:56:00
가니메데는 446,250 km (277,290 mi)로 비행합니다.
19:26:00
유로파 32만 1천 km 상공 통과
22:56:00
357,000 km 상공을 비행합니다.
1973-12-04
02:26:00
목성 20만 km에 가장 근접
02:36:00
목성 적도면 교차
02:41:45
Io잠금엔트리
02:43:16
이오잠식 출구
03:42:25
목성잠행 진입
03:42:25
목성그림자진입
04:15:35
목성잠식 출구
04:47:21
목성 그림자 출구
1974-01-01
위상정지
1974-01-01
개척자 인터스텔라 미션 시작
1975-02-10
미국 우체국, 파이오니어 10호 우주탐사선 기념우표 발행 (사진 참조)
1983-04-25
명왕성의 궤도를 가로지르며, 그 당시에도 여전히 행성으로 정의되었습니다. (명왕성의 불규칙한 궤도는 [61]해왕성보다 태양에 더 가깝다는 것을 의미했습니다.)
1983-06-13
당시 태양으로부터 가장 멀리 떨어진 행성이었던 해왕성의 궤도를 넘어 인류가 태양계를 [62]떠난 최초의 물체가 되었습니다.1-900-410-4111로 전화를 걸면 속도를 줄이고 파이오니어 10의 데이터 피드를 아날로그 [63]사운드로 변환하여 만든 TRW에서 제공하는 녹음에 액세스할 수 있습니다.
1997-03-31
임무 종료.원격 [64]측정을 기록하기 위해 우주선과 접촉을 유지합니다.
1998-02-17
보이저 1호는 파이오니어 10호를 제치고 69.419 천문단위로 태양으로부터 가장 멀리 떨어져 있습니다.보이저 1호는 파이오니어 [64]10호보다 1AU 이상 빠르게 태양으로부터 멀어지고 있습니다.
2002-03-02
원격 측정의 성공적인 수신. 79.83AU의[65] 거리로부터 39분간의 깨끗한 데이터 수신
2002-04-27
원격 측정의 마지막 성공적 수신. 80.22[65] AU 거리에서 33분 동안 깨끗한 데이터 수신
2003-01-23
우주선으로부터 받은 최종 신호입니다.수신은 매우 약했고 그 이후의 신호들은 [65]감지하기에 거의 강하지 않았습니다.
2003-02-07
우주선과의[65] 접촉 시도 실패
2023-07-18
보이저 2호가 파이오니어 10호를 제치고 태양으로부터[66][67] 두 번째로 멀리 떨어진 우주선이 되었을 으로 추정됩니다.

현황 및 미래

2023년 7월 18일, 보이저 2호가 파이오니어 10호를 추월하여 파이오니어 10호는 보이저 1호와 보이저 [68][69]2호에 이어 태양에서 세 번째로 멀리 떨어진 우주선이 되었습니다.햇빛은 파이오니어 10호에 도달하는데 18.7시간이 걸립니다.우주선에서 본 태양의 밝기는 -16.1 [70]등급입니다.파이오니어 10호는 현재 [70]황소자리 방향으로 진행 입니다.

방해받지 않고 내버려 두면, 파이오니어 10호와 자매 우주선 파이오니어 11호는 두 대의 보이저 우주선과 뉴호라이즌스 우주선에 합류하여 성간매질을 떠돌게 됩니다.파이어니어 10 궤도는 현재 약 68광년 거리에 있는 알데바란 항성의 일반적인 방향으로 진행될 것으로 예상됩니다.만약 알데바란이 상대속도가 0이라면 우주선이 그것에 [18][70]도달하는 데는 2백만년 이상이 걸릴 것입니다.그보다 훨씬 이전인 약 9만 년 후에 파이오니어 10호는 고 K형 항성 HIP 117795로부터 [71]약 0.23 파섹(0.75 광년)을 지나게 됩니다.이것은 태양계를 떠나는 네 대의 파이오니어와 보이저 우주선 중에서 앞으로 몇 백만 년 동안 가장 가까운 항성 근접 비행입니다.

예비 유닛인 파이오니어 H는 현재 워싱턴 D.C.[72] 있는 국립 항공 우주 박물관의 "비행의 이정표" 갤러리에 전시되어 있습니다. 그 임무의 많은 요소들이 보이저 [73]프로그램의 계획에 중요한 것으로 증명되었습니다.

개척자 명판

개척자 명판

이것은 Carl [14]Sagan에 의해 강력하게 지지되었기 때문에, Pioneer 10과 Pioneer 11은 우주선이 다른 행성계의 지능적인 생명체에 의해 발견될 경우를 대비하여 152 x 229 mm (6.0 x 9.0 in) 금 양극 산화 알루미늄 플라크를 운반합니다.이 명판에는 우주선의 [74]기원에 대한 정보를 제공하기 위해 고안된 여러 상징물과 함께 인간 남성과 여성의 나체상이 그려져 있습니다.플라크는 안테나 지지대 스트럿에 부착되어 성간 [75]먼지로부터 보호됩니다.

대중매체 선구자 10

영화 스타트렉 V: 파이널 프론티어에서 클링곤의 새가 파이오니어 10을 목표 [76]연습으로 파괴합니다.

1776년 연재된 사변 소설 멀티미디어 서사에서 주인공 중 한 명은 감성적인 파이오니어 10입니다.

참고 항목

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서지학

외부 링크