Запущенный 2 марта 1972 года «Пионер-10» стал первым искусственным зондом, исследовавшим Юпитер.

Спустя 5 лет он покинул пределы Солнечной системы и даже, когда научная программа исследований была завершена (произошло это 31 марта 1997 года), все еще продолжал передавать данные о межпланетной радиации и величине магнитного поля. NASA приняло решение не отключать автоматическую систему зонда, учитывая тот факт, что его радиоизотопный источник питания все еще продолжал вырабатывать электроэнергию.

С тех пор NASA периодически делало попытки устанавливать с ним связь. В апреле 2001-го на «Пионер-10» вновь был послан сигнал, вернувшийся 22 часа спустя. Так что, по всей видимости, его состояние много лучше того, что могли предполагать специалисты. Еще в прошлом году зонд передавал данные, получаемые детектором космических лучей.

То, как этот зонд передвигается в пространстве, представляет для ученых огромный интерес, поскольку наблюдаемое замедление «Пионера» одним лишь гравитационным притяжением Солнечной системы, как выяснилось, объяснить нельзя. А значит, это обстоятельство может либо служить свидетельством существования неизвестной пока науке силы, либо быть связанным с какими-то свойствами самого космического аппарата. Дело в том, что точная копия этого зонда — «Пионер-11», в задачу которого входили исследования Юпитера и Сатурна, был запущен в 1973 году, но в 1995-м связь с ним прервалась.

«Пионер-10» стал первым аппаратом, сумевшим пройти через Астероидный Пояс и провести наблюдения и съемку вблизи Юпитера. На сегодняшний момент этот самый отдаленный объект из всех созданных человеком продолжает находиться в межзвездном космическом пространстве, двигаясь по направлению к звезде Альдебаран (созвездие Тельца).

На борту «Пионера —10» находится пластина размером 15х23 см из алюминия, анодированного золотом, с выгравированной пиктограммой. Закреплена она на стойках, поддерживающих антенну аппарата так, чтобы защитить ее поверхность от эрозии, вызываемой межзвездной пылью. По замыслу разработчиков, с ее помощью предполагаемые жители других звездных систем, которых, возможно, отделяют от нас миллионы лет, смогут узнать, когда, откуда и кем был запущен этот аппарат.

Вверху схематично изображены два атома водорода с противоположными спинами электронов. Длина волны излучения атомарного водорода и его частота являются базовыми единицами для всех данных на схеме. Все числовые данные записаны в двоичной форме («|» — единица, «-» — ноль). Пучок расходящихся радиальных линий показывает 14 пульсаров, по расположению которых можно понять, что родиной аппарата является Солнечная система.

Горизонтальные и вертикальные штрихи на концах лучей соответствуют двоичным записям расстояний от Солнца до каждого пульсара и период его излучения. Так как период излучения пульсаров уменьшается с постоянной скоростью, можно определить момент, когда был запущен «Пионер». Длинный горизонтальный луч, проходящий через фигуры людей, показывает расстояние от Солнца до центра нашей Галактики. Внизу пластины представлены само Солнце (большая окружность) и 9 планет (штриховые записи под и над ними соответствуют двоичной записи расстояний до Солнца), а также траектория движения аппарата, удаляющегося от Земли, минующего Марс и огибающего Юпитер.

Горизонтальные штрихи вверху и внизу правее женской фигуры показывают ее рост (168 см) и соответствуют длине волны водорода (21 см), умноженной на 8, двоичная запись которой (один горизонтальный и три вертикальных штриха) находится справа от центра женской фигуры. Рядом с мужской фигурой схематично показан сам «Пионер» (базовый блок в виде прямоугольника и антенна в виде сегмента круга). Это дает возможность представить физические размеры и внешний облик существ, создавших «Пионер». Рука мужчины поднята вверх, означая и приветствие, и доброжелательность.

С момента первых практических полетов ракет в космос, за пределы Земли было доставлено свыше 3 тысяч объектов различного назначения, и лишь 5 аппаратов направляются далеко за пределы Солнечной системы. Речь идет о легендарных зондах, совершивших в свое время, уникальные открытия в области астрономии. Аппараты: Вояджер 1 и 2, Пионер 10 и 11, Новые Горизонты. Им удалось во всех деталях показать нам миры с расстояния вытянутой руки, которые раньше представлялись нам мерцающими крошечными точками в небе. Мы отлично помним о совершенной ими титанической работе в прошлом, но по большей части мы совершенно не в курсе, где эти аппараты находятся сегодня, а ведь некоторые из них функционируют и передают данные до сих пор.

Пионер-10

Этот зонд полностью оправдывает свое название «Пионер». Запущенный в далеком 1972 году, он был первым во многом, но самым главным его достижением было преодоления силы гравитации , за счет маневра у .

Пионер-10 стал первым аппаратом, направившийся в межзвездное пространство, неся на своем борту первое «вещественное» послание внеземным цивилизациям.

Сегодня (зима 2017 года), Пионер 10 находиться на расстоянии 115 а. е. от Земли. Космическое агентство НАСА еще в середине 90-х годов потеряло всякий контроль над аппаратом, но ответный сигнал об активном состоянии бортового компьютера Пионера продолжал улавливаться на Земле еще вплоть до лета 2003 года.

Считается что и сейчас корабль имеет слабое питание компьютера, и исправный передатчик, но мощности сигнала радиостанции недостаточно чтобы даже самая большая антенна на Земле смогла его «услышать». Проще говоря, у Пионера-10 просто сели батарейки.

Пионер-11

Следующий аппарат, той же серии, был отправлен к , для изучения планеты, его колец и спутников. Корабль передал массу снимков не только Сатурна, но и транзитного для его полета — Юпитера. После чего, Пионер-11 был выброшен в открытый космос силами «гравитационной рогатки» планет гигантов.

Сейчас Пионер-11 находиться на расстоянии 105 а. е. от Земли. Последний успешный радиообмен с зондом был произведен в 1995 году, но из-за того, что передающая тарелка Пионера-11 со временем утратила точную ориентацию на Землю, дальнейшая передача сигнала стала невозможной. Как и Пионер-10, Пионер-11 скорей всего находиться в рабочем состоянии, и продолжает передавать слабый сигнал (отчет о работе бортового компьютера) мимо Земли за пределы солнечной системы.

Вояджер-1

Самый дальний от нашей планеты объект искусственного происхождения. Сейчас Вояджер-1 находиться на расстоянии 142 а. е. от Земли. Аппарат и сегодня имеет прямую связь с Землей, однако некоторая часть оборудования корабля за 38 лет полета вышла из строя, вполне возможно следствием этого могли стать мощные столкновения зонда с космической пылью.

Вояджер-1 настолько удалился от Солнца, что будь у него возможность оглянуться назад, и наше родное светило выглядело как яркая звезда, не дающая аппарату практически никакого тепла. Вояджер-1 сейчас находиться в практически полной темноте, температура за бортом приближается к температуре реликтового излучения и на данный момент составляет не более 12 Кельвинов. Хотя Вояджер-1 формально покинул известную нам Солнечную систему, однако на него все еще оказывает влияние гравитация Солнца, то есть аппарат может «встречается» с объектами, вращающимися вокруг Солнца. А вот микроскопическое вещество, окружающее Вояджер-1 уже, имеет мало общего с нашей Системой и является частью межзвездной среды – продуктом других звезд и газопылевых облаков.

Вояджер-2

Наверное, самый удачный космический зонд, который был отправлен человеком для изучения Солнечной системы. Вояджер посетил сразу 4 планеты, открыл множество новых объектов и с огромной скоростью вылетел за пределы системы Солнца.

Сейчас Вояджер-2 находится на расстоянии 120 а. е. от Земли. Его оборудование полностью исправно, хотя находиться в режиме пониженного потребления энергии бортовых реакторов. Примерно один раз в год, производиться сеанс связи с аппаратом. Вояджер-2 продолжает отвечать на любую команду с с задержкой сигнала более 23 часов. Ожидается, что до момента критического исчерпания уровня генерации тока, оба Вояджера еще около 10 лет смогут держать связь с Землей.

Американская программа исследования межпланетного пространства и избранных небесных тел. По данной программе было запущено несколько автоматических межпланетных станций. С 1958 года начался запуск космических кораблей по программе «Пионер». Самыми известными межпланетными станциями были «Пионер-10» и «Пионер-11». Это были первые космические аппараты, которым удалось достигнуть двух внешних планет Солнечной системы (Юпитер и Сатурн) и покинуть ее. Все космические аппараты этой серии были абсолютно разными как по устройству, так и по своим миссиям.

Миссией запуска трех первых космических кораблей серии «Пионер» было изучение Луны и получение фотоснимков ее обратной стороны, невидимой с Земли. Однако это была научная цель. Еще имелась другая цель – политическая, в плане которой было возвращение США статуса самой развитой технической страны мира, так как этот статус покачнулся после того, как Советский Союз запустил первый спутник Земли.

Первая попытка запуска станции была провалена – «Пионер-0» взорвался при взлете 17 августа 1958 года. 11 октября 1958 года состоялся запуск станции «Пионер-1», но он недобрал скорость, пролетел только одну третью расстояния от Земли до Луны, и сгорел в атмосфере. «Пионер-2» стартовал 8 ноября 1958 года, и его тоже постигла неудача – у аппарата была неисправность третьей ступени, вследствие чего ему пришлось вернуться на Землю.

Следующие два аппарата должны были изучать Луну с пролетной траектории. «Пионер-3» стартовал 6 декабря 1958 года, но тоже не добрал скорости, не достиг Луны и сгорел в верхних слоях атмосферы на следующий день после старта. Однако в ходе полета аппарату удалось зафиксировать второй радиационный пояс Земли. 3 марта 1959 года стартовал аппарат «Пионер-4», который был аналогичным станции «Пионер-3». «Пионер-4» занимался исследованием радиационной обстановкой около Луны с пролетной траектории, однако не получилось сделать фотографии поверхности спутника. «Пионер-4» стал первым американским аппаратом, которому удалось развить вторую космическую скорость.

После всех проведенных запусков и исследований, НАСА сформулировала в рамках программы следующие задачи: выведение аппаратов на окололунную орбиту, получение телеизображения Луны и измерение ее магнитного поля. Для этого усовершенствовали станции, построив зонды нового поколения, но, к сожалению, все последующие четыре запуска («Пионер П-1», «Пионер П-3», «Пионер-30», «Пионер П-31») были неудачными.

Следующие аппараты серии «Пионер» оказались на удивление долговечными. Один из аппаратов этой серии, запущенный 16 декабря 1965 года «Пионер-6» до сих пор функционирует. Все аппараты, начиная с версии «Пионер-5» до «Пионер-9», занимались исследованием солнечного ветра, изучали космические лучи и магнитное поле Земли.

Космические аппараты «Пионер-10» и «Пионер-11», стартовавшие в марте 1972 года и апреле 1973 года соответственно, являются самыми известными аппаратами этой серии. Это были первые космические аппараты, которым удалось достигнуть третьей космической скорости, а также исследовать дальний космос. В декабре 1973 года, аппарат «Пионер-10» пролетел мимо Юпитера. Его миссией было исследование окрестностей планеты и получение ее фотографий. В 1974 году Юпитер миновал «Пионер-11», и в 1979 году достиг Сатурна. В 1978 году последние два зонда из серии «Пионер» были отправлены в космос для исследования Венеры – «Пионер-Венера-1» и «Пионер-Венера-2».

«Пионер» (Pioneer) - серия автоматических космических станций, разработанных поочередно ВВС США, армией США и космическим агентством НАСА. Речь идет о 19 различных космических аппаратах, которые в период с 1958 по 1978 годы были запущены с Земли с целью исследования Луны, Солнца, Юпитера, Сатурна и Венеры.

Все экспедиции автоматических станций «Пионер» проходили под лозунгом фундаментального исследования. Наука поначалу стояла на втором месте, важнее было испытать в деле космическую технику, ведь в 1958 году космонавтика находилась лишь на этапе зарождения.

Целью исследования автоматических станций «Пионер 0» – «Пионер 4», а также «Пионер A» – «Пионер D» была Луна, «Пионер 5» был использован для осуществления пробной межпланетной экспедиции, космические аппараты «Пионер 6» – «Пионер 9» и «Пионер E» были предназначены для исследования Солнца, станции «Пионер 10» и «Пионер 11» – для проникновения во внешнюю часть Солнечной системы (к планетам-гигантам Юпитеру и Сатурну), а «Пионер-Венера 1» и «Пионер-Венера 2» были направлены к Венере.

Начало программы «Пионер» было положено Военно-Воздушными Силами США: они сконструировали три 38-килограммовых космических аппарата. Первоначальной целью был пролет аппаратов около Луны. Все они уже были оснащены оптическими системами.

«Пионер 0» вместе с ракетой «Тор-Эйбл» взорвался 17 августа 1958 года через 77 секунд после запуска.

Запуск «Пионера 1» состоялся 11 октября 1958 года. Однако из-за преждевременного отключения второй ступени ракеты-носителя «Тор-Эйбл» он достиг лишь предельной высоты 113 854 км (что составляет около одной трети расстояния от Земли до Луны) и спустя 43 часа полета сгорел в атмосфере Земли. 8 ноября 1958 года из-за отказа третьей ступени ракеты-носителя «Тор-Эйбл» космический аппарат «Пионер 2» смог удалиться от Земли лишь на 1500 км и затем тоже сгорел в атмосфере Земли.

После этого за дело взялась армия США. К числу задействованных в программе ученых относился и Вернер фон Браун. Две космические станции, сконструированные под его руководством, весили всего по 6 кг и в качестве научного эксперимента были оснащены детекторами излучения.

6 декабря 1958 года вследствие преждевременного отключения первой ступени ракеты-носителя «Джуно-II» «Пионер 3» достиг лишь предельной высоты 102 230 км и затем подобно «Пионеру 1» сгорел в атмосфере Земли через 38 часов полета.

В конце концов, 4 марта 1959 года Соединенным Штатам удалось совершить решающий прорыв: с помощью ракеты «Джуно-II» был осуществлен успешный запуск космического аппарата «Пионер 4», который пролетел на расстоянии 60 000 км от Луны. После этого он покинул зону действия земного тяготения и стал первым американским космическим аппаратом, который вышел в межпланетное пространство. Однако США опоздали: советская автоматическая станция «Луна-1» уже осуществила ту же миссию 4 января 1959 года, т.е на 2 месяца раньше «Пионера 4».

Чтобы не отставать в космической гонке от Советского Союза, в 1959 году американское космическое агентство НАСА подготовило запуск 4 орбитальных спутников Луны общей массой около 170 кг. Запуск этих 4 космических аппаратов НАСА оказался неудачным, и факт провала был скрыт от общественности. В связи с этим фигурирующие в документах названия этих погибших автоматических станций являются противоречивыми и спорными:

«Пионер A», иначе «Пионер P-1» (часто вовсе не упоминающийся в документах!), взорвался 24 сентября 1959 года вместе с ракетой-носителем «Атлас-Эйбл» при проведении предстартового испытания двигателя ракеты.

«Пионер B», иначе «Пионер P-3», разрушился 26 ноября 1959 года через 45 секунд после запуска вследствие отказа головного обтекателя ракеты «Атлас-Эйбл».

«Пионер C», иначе «Пионер P-30», взорвался вместе с ракетой-носителем «Атлас-Эйбл» 25 сентября 1960 года.

«Пионер D», иначе «Пионер P-31», взорвался вместе с ракетой «Атлас-Эйбл» 15 декабря 1960 года.

В 1960 году агентство НАСА также испытало прототип межпланетной космической станции. И хотя в его распоряжении был один единственный экземпляр весом 43 кг, все прошло удачно:

«Пионер 5» был запущен 11 марта 1960 года с помощью ракеты-носителя «Тор-Эйбл». При этом связь с ним удавалось регулярно поддерживать до 30 апреля 1960 года, а затем сигналы от него периодически принимались еще до 24 июня 1960 года, однако цель эксперимента была достигнута.

После этого программа «Пионер» была временно приостановлена в связи с осуществлением лунной программы «Рейнджер» и программы «Маринер» (программа исследования Венеры и Марса). Работы по созданию новых космических аппаратов «Пионер» были возобновлены лишь в 1965 году. При этом их целью стало исследование межпланетного пространства, в рамках которого должна была быть создана сеть автоматических межпланетных станций для исследования Солнца.

«Пионер E» был запущен 27 августа 1969 года, однако ракета-носитель «Дельта» взорвалась вскоре после запуска, и космическая станция была разрушена.

Тем не менее, остальные аппараты работали удовлетворительно. Проводившиеся с их помощью эксперименты включали в себя измерение частиц космической пыли, различных лучей и магнитных полей. При этом межпланетная станция «Пионер 7» была использована уже в 1986 году для наблюдения за кометой Галлея с расстояния 12 миллионов км.

Первым НАСА потеряла связь с «Пионером 9». Это произошло 18 мая 1983 года. Остальные 3 космических аппарата работали до середины 1990-х годов. Связь с «Пионером 7» прервалась 31 марта 1995 года, с «Пионером 8» – 22 августа 1996 года. Связь с «Пионером 6» также частично прервалась после 1995 года. Последний раз связь с ним была установлена 8 декабря 2000 года – спустя 35 лет после запуска. Это – абсолютный рекорд срока службы.

В 1970-е годы были запущены последние 4 автоматические станции «Пионер». «Пионер 10» и «Пионер 11» были предназначены для исследования Юпитера и Сатурна, а также пояса астероидов; аппараты «Пионер-Венера» – для изучения Венеры. Эти экспедиции прошли успешно:

и, наконец, «Пионер-Венера 2» – 8 августа 1978 года с помощью все той же ракеты «Атлас-Центавр».