Sondy Pioneer Už pocas 60. rokov vytvorili špecialisti NASA predstavu o "velkej ceste" k vonkajším planétam s využitím vzájomne výhodného postavenia jednotlivých planét na sklonku

  • 70. rokov, ked bolo možné navyše využit gravitáciu jednotlivých planét na urýchlenie a
navedenie sondy do dalšej etapy cesty. Výpocty ukázali, že takáto príležitost sa naskytne až roku 2155! Ibaže nadšenie verejnosti z kozmického programu sa zacalo vytrácat a nastával súmrak rozpoctu NASA, takže v roku 1972 pôvodne nákladný projekt "velkej cesty" velmi drasticky zoškrtávali. Pôvodný plán nahradil program Voyager,ktorý bol lacnejší, ale nakoniec dosiahol väcšinu cielou "velkej cesty" Ešte predtým, ako sa mal Voyager vydat za neznámym nebezpecenstvom, skrývajúcich sa v páse asteroidov - za obežnú dráhu Marsu, rozhodlo vedenie NASA pripravit na štart menšiu a hlavne lacnejšiu sondu Pioneer. Na rozdiel od sond Mariner a Voyager, ktoré boli technické zložité, stabilizované okolo všetkých troch osí a na špeciálnych plošinách niesli množstvo vedeckých prístrojov, nové sondy Pioneer boli ovela jednoduchšie, stabilizované iba rotáciou a niesli iba pevne upevnené vedecké prístroje. Hmotnost sond sa podarilo udržat na 270 kg, co umožnilo použit nosnú raketu Atlas Centaur, posilnenú tretím stupnom na pevné palivo namiesto výkonnejšej, no aj nepomerne drahšej rakety Titan IIIE Centaur.Za obežnou dráhou Marsu je slnecný svit prislabý, aby tu ako zdroj energie mohli úcinne slúžit slnecné batérie. Preto sondu Pioneer (poradové císlo 10 a 11) vybavili štyrmi rádioizotopovými generátormi SNAP 19 (maximálny výkon 155 W, po piatich rokoch cinnosti asi 100 W), pracujúcimi s plutóniom. Predpokladané obrovské vzdialenosti si vyžiadali aj inštaláciu velkej parabolickej antény s priemerom 2,7 m, používanej na prenos rádiových signálov z vysielaca s výkonom 8 W. Všetka elektronika, pocítac a riadiace systémy sa nachádzali v šestbokej kapsuli, v ktorej bolo aj 11 vedeckých prístrojov.Väcšina z nich bola urcená na zvycajné meranie kozmického žiarenia, kozmického prachu a magnetických polí. Sonda tohto typu bola primalá na to, aby mohla niest pomerne tažkú snímkovaciu televíznu kameru, preto odborníci na nu umiestnili aspon špeciálny zobrazovací fotopolarimeter, ktorý mohol snímat obraz planéty v pásoch, podla rotácie sondy rýchlostou asi 5 otácok za minútu. Výsledkom boli pomerne "hrubé" snímky, no hlavnou úlohou sond nebolo mapovanie planét - sonda mala iba dokázat, že pripravovaná sonda Voyager prekoná prenikavé žiarenie v okolí Jupitera, že sa môže vyhnút zrážkam s balvanmi i ciastockami prachu v páse asteroidov širokom 280 miliónov km a že zvládne i velmi dlhý let medziplanetárnym priestorom.Obe sondy vydržali mimoriadne podmienky v oblasti vonkajších planét bez väcšieho poškodenia a dalej vysielali signály s údajmi o medziplanetárnom priestore do riadiaceho strediska NASA v Ames Research Center. Pioneer 10 ako prvý prekrocil pomyselné hranice slnecnej sústavy, ked v júni 1983 prekrížil obežnú dráhu Neptúna - až do roku 1999 najvzdialenejšej planéty. Rádioizotopový zdroj energie na palube a neustále zvyšovanie citlivosti príjimacov na Zemi mali podla názorov vedcov udržat dlhodobé spojenie s oboma sondami. Ich dráhy vyberali velmi starostlivo - podobne ako pri ich nasledovníckach, sondách Voyager - aby každá opustila slnecnú sústavu iným smerom. Pokial by existovala nejaká dalšia, desiata planéta, ukrytá kdesi za obežnou dráhou Pluta, prípadne iný ešte neznámy tmavý spolocník Slnka - ako predpokladajú niektorý vedci - mali by byt dráhy všetkých uvedených sond odlišné.Pioneer 10:Odštartoval 3. marca 1972 na miliardu km dlhú cestu k Jupiteru. Tretí stupen nosnej rakety na pevné palivo urýchlil sondu na rekordnú rýchlost 14,5 km/s, takže sa stala vôbec najrýchlejším kozmickým objektom, ktorý clovek vytvoril (sonda Voyager neskôr dosiahla rýchlost ). Pri takejto znacnej rýchlosti je možné dokonca aj opustit slnecnú sústavu. Sonde sa podarilo prekrocit obežnú dráhu Mesiaca po dlhých 12 hodinách, co bolo šestkrát rýchlejšie než klasické lunárne prieskumné sondy vysielané do tých cias zo Zeme. Po prvej korekcii dráhy sa rýchlost zvýšila o dalších 14 m/s, po druhej korekcii o 0,14 m/s. Medzitým už po 82 dnoch letu prekrocil Pioneer 10 obežnú dráhu Marsu a v júli zacal svoju devätmesacnú pút napriec pásmom asteroidov. Obavy z ochromenia sondy po náraze castíc "nebeských smetí" pohybujúcich sa 15-krát väcšou rýchlostou než strela z pušky, sa ukázali prehnané. Sonda informovala iba o 16 nárazoch nepatrných castíc kozmického prachu. Na ceste k Jupiteru Pioneer 10 pretal najprv dráhu jeho najvzdialenejšieho mesiaca Sinope. Bolo to 8. novembra 1973. O 18 dní prenikol do magnetického pola obrovského Jupitera. K najväcšiemu priblíženiu došlo 4. decembra, ked sonda preletela vo vzdialenosti 140 000 km nad hornou hladinou víriacich oblakov. Palubnú aparatúru ciastocne ochromila velmi silná radiácia, ktorá je 19 000-krát silnejšia než v okolí Zeme. Až do 2. decembra vysielala sonda zábery, ktoré boli zretelnejšie než pri pozorovaní akýmikolvek astronomickými dalekohladmi z povrchu Zeme. Silná radiácia v okolí Jupitera však zavinila, že niektoré snímky z okamihov najväcšieho priblíženia sa z vysielania stratili. Do riadiaceho strediska dorazilo viac než 300 snímok planéty vrátane pohladu na velkú cervenú škvrnu, ktorú tvorí smršt a vír s priemerom takmer 23 000 km a dvíha sa asi 8 km nad okolité mracná. Po prvý raz si astronómovia mohli prezriet aj zábery mesiacika Ganyméda zblízka. Silná gravitácia sondu urýchlila tak, že sa dostala na hyperbolickú dráhu a dnes je najvzdialenejším výtvorom ludskej civilizácie vo vesmíre. Letí pritom rýchlostou asi 12, 9 km/s zo slnecnej sústavy proti smeru pohybu Slnka do medzihviezdneho priestoru. Na palube sondy je odkaz prípadnej mimozemskej civilizácii v podobe pozlátenej platne, na ktorej je znázornený clovek (muž a žena), prvok vodíka a naša poloha v medzihviezdnom priestore.Pioneer 11:Sonda Pioneer 11, ktorá bola takmer dvojcatom Pioneera 10, odštartovala 6. apríla 1973. Dosiahla rýchlost 14,3 km/s a po troch korekciách dráhy preletela 3. decembra 1974 vo výške 42 828 km nad oblakmi Jupitera v smere juh-sever a získala okrem iného zaujímavé snímky polárnych oblastí planéty a v bezprostrednej blízkosti zmerala radiacné pásy. Rádiovému signálu v tejto etape letu trvalo takmer 92 minút kým dorazil zo sondy na Zem. Potom nastala dalšia zaujímavá cast letu. Silná gravitácia totiž sondu Pioneer 11 urýchlila na novú dráhu, takže sa zacala približovat k Slnku, ku ktorému sa dostala najbližšie - na 3, 75 astronomickej jednotky - vo februári 1976, aby 20. apríla 1977 znovu prekrížila dráhu Jupitera, ktorý sa však už v tom case nachádzal celkom inde. V septembri 1978 po dalších korekciách Pioneer 11 nakoniec preletel ako prvý vyslanec ludstva vo výške 30 000 km nad vonkajším okrajom prstencov planéty Saturn. Ani nie dvadsat rokov po prvých neúspešných pokusoch zasiahnut Mesiac objektom vyrobeným ludmi sa naplnil jeden z dalších snov autorov science-fiction. Sonda, v tom case premenovaná na Pioneer-Saturn, sa 1. septembra 1979 priblížila na vzdialenost 21 400 km k hornej vrstve oblakov Saturna, získala prvé pozorohudné snímky planéty i systému jej prstencov, objavila magnetické pole, dva nové prstence a jeden nový mesiac, okolo ktorého preletela vo vzdialenosti iba pár tisíc kilometrov.Technické údaje o sondách:Dátum štartu a cas: Pioneer 10: 1972-03-03 o 01:49:00 UTCPioneer 11: 1973-04-06 o 02:11:00 UTCVáha na orbite: 258.00 kgVýkon zdroja: 165.00 WRiadiaci blok: výška 36 cm, dlžka jednej strany 71 cmParabolická anténa: 2,74 m priemer; 46 cm hlbkaPríjmac dát: 2110 MHz, 8 WVysielac dát: 2292 MHz, 8 WPrenosová rýchlost: 2048 bps na zaciatku misie, 16 bps na konci misieOrientácia v priestore: na hviezdu Canopus a na Slnko.