Космически кораб Pioneer 10 и 11 бяха изстреляни в космоса съответно през 1972 и 1973 г. Основната цел на космическата мисия беше да се наблюдава една от планетите на Слънчевата система - Юпитер. Официалната мисия на Pioneer 11 продължи малко по-дълго - до 1979 г., когато се състоя срещата му със Сатурн.
За да поддържат връзка с космическите сонди по време на мисии и впоследствие, изследователите са използвали т. нар. Deep Space Network – система от антени за комуникация в дълбокия космос, разположени по целия свят. Връзката се поддържа до 1995 г. (с Pioneer 10) и 2003 г. (с Pioneer 11). Днес и двете космически сонди са приблизително 2 пъти по-далече от Слънцето от Плутон и отдавна не е имало контакт с тях. Но редица мистерии, наблюдавани тогава, все още не са разгадани.
След като космическите сонди избягаха от гравитацията на Сатурн, тяхното движение би се определяло основно от гравитацията на Слънцето, с незначителни влияния от други планети и космически прах. Изчисленията взеха предвид всички тези ефекти, но изследователите установиха, че и двата космически кораба се движат към междузвездното пространство по-бавно от очакваното. Анализ на събраните данни, извършен през 2002 г., показа, че се наблюдава аномално ускорение от около 10-9 m/s2, насочено към Слънцето.
Учени от цял свят предлагат различни обяснения за откритата аномалия. Някои от тях бяха доста екзотични, например, включително ненютонова гравитация или различни космологични явления. Други обяснения се основават на физични закони - изтичане на газ или неравномерно топлинно излъчване от атомните източници на електрическа енергия, използвани на борда. „Традиционните“ обяснения обаче предполагат, че ускорението трябва да намалява с времето, а ранният анализ на данните не показва това намаление.
По-подробен анализ, извършен наскоро от учени от Лабораторията за реактивни двигатели (САЩ) и базиращ се на по-пълна информация от наблюдения, направени преди няколко десетилетия, включително стари записи, съхранявани на перфокарти, показа, че намаляването на аномалията в действителност е налице. Учените успяха да съберат подробна информацияоколо 23,1 години живот за Pioneer 10 и 10,75 години за Pioneer 11 (в сравнение съответно с 11,5 и 3,75 години, налични в предишни проучвания). В допълнение, честотният анализ на Доплера взе предвид, че след като космическият кораб премина покрай Юпитер, комуникационните протоколи бяха преработени, за да се опрости поддържането на контакт. Освен това много промени са документирани само в ръкописи. Освен това отделни станции от Deep Space Network се провалиха - вместо тях бяха пуснати в експлоатация нови. Екипът дори трябваше да се обърне към архивни данни за земетресения, за да вземе предвид всички леки измествания на отделните антени, които бяха част от мрежата.
Извършената работа позволи да се каже, че има намаляване на аномалията. Учените обаче все още не могат да кажат дали е линеен или експоненциален; също така е невъзможно точно да се определи дали това ускорение е насочено към Слънцето или към Земята.
На следващия етап учените планират да проведат същия подробен анализ на топлинното отделяне на устройствата, за да потвърдят своята теория за причините за аномалиите.
От първите практически полети на ракети в космоса над 3 хиляди обекта са доставени извън Земята. за различни цели, а само 5 устройства са изпратени далеч извън Слънчевата система. Става въпрос заза легендарните сонди, направили навремето уникални открития в областта на астрономията. Превозни средства: Voyager 1 и 2, Pioneer 10 и 11, New Horizons. Те успяха да ни покажат с много детайли светове от една ръка разстояние, които преди ни изглеждаха като мигащи малки точки в небето. Помним много добре титаничната работа, която са извършили в миналото, но в по-голямата си част не сме наясно къде са тези устройства днес, но въпреки това някои от тях все още функционират и предават данни.
Пионер-10
Тази сонда напълно отговаря на името си “Pioneer”. Пуснат на вода през 1972 г., той беше първият в много отношения, но най-важното му постижение беше преодоляването на силата на гравитацията чрез маневра.
Pioneer 10 стана първото устройство, което се отправи към междузвездното пространство, носейки на борда си първото „материално“ съобщение до извънземни цивилизации.
Днес (зима 2017 г.) Пионер 10 се намира на разстояние 115 м. д. от Земята. Космическата агенция на НАСА загуби целия контрол над устройството още в средата на 90-те години, но сигналът за отговор за активното състояние на бордовия компютър Pioneer продължи да се открива на Земята до лятото на 2003 г.
Смята се, че дори сега корабът има слаба мощност на компютъра и работещ предавател, но силата на сигнала на радиостанцията не е достатъчна, за да го „чуе“ дори най-голямата антена на Земята. Просто казано, батериите на Pioneer-10 просто се изтощиха.
Пионер-11
Следващото устройство от същата серия беше изпратено да изследва планетата, нейните пръстени и спътници. Корабът предава много изображения не само на Сатурн, но и на Юпитер, който преминаваше за полета му. След което Pioneer 11 беше изхвърлен в открития космос от силите на „гравитационната прашка“ на гигантските планети.
Сега Пионер 11 е на разстояние 105 сутринта. д. от Земята. Последният успешен радиообмен със сондата е извършен през 1995 г., но поради факта, че предавателната антена на Pioneer 11 в крайна сметка губи точната си ориентация спрямо Земята, по-нататъшното предаване на сигнала става невъзможно. Подобно на Pioneer-10, Pioneer-11 най-вероятно е в работно състояние и продължава да предава слаб сигнал(отчет за работата на бордовия компютър) покрай Земята извън Слънчевата система.
Вояджър 1
Най-отдалеченият изкуствен обект от нашата планета. В момента Voyager 1 се намира на разстояние 142 AU. д. от Земята. Устройството все още има директна връзка със Земята, но част от оборудването на кораба се повреди по време на 38-те години на полет; това е напълно възможно да доведе до мощни сблъсъци на сондата с космически прах.
Вояджър 1 се отдалечи толкова от Слънцето, че ако имаше възможност да погледне назад, родната ни звезда щеше да изглежда така ярка звезда, което на практика не загрява устройството. Вояджър 1 вече е в почти пълна тъмнина, температурата навън се доближава до температурата на космическото микровълново фоново лъчение и в момента е не повече от 12 Келвина. Въпреки че Вояджър 1 формално напусна света, който познаваме слънчева система, обаче, той все още се влияе от гравитацията на Слънцето, което означава, че корабът може да "срещне" обекти, обикалящи около Слънцето. Но микроскопичната материя около Вояджър 1 вече има малко общо с нашата система и е част от междузвездната среда - продукт на други звезди и газови и прахови облаци.
Вояджър 2
Вероятно най-успешната космическа сонда, изпратена от човека за изследване на Слънчевата система. Вояджър посети 4 планети наведнъж, откри много нови обекти и излетя от Слънчевата система с голяма скорост.
В момента Voyager 2 се намира на разстояние 120 AU. д. от Земята. Оборудването му е напълно работоспособно, но е в режим на намалена консумация на енергия на бордовите реактори. Приблизително веднъж годишно се провежда комуникационна сесия с устройството. Вояджър 2 продължава да отговаря на всяка команда със закъснение на сигнала от повече от 23 часа. Очаква се, докато сегашното ниво на поколение бъде критично изчерпано, и двата Вояджъра ще могат да поддържат контакт със Земята за около 10 години.
От първите практически полети на ракети в космоса над 3 хиляди обекта за различни цели са доставени извън Земята и само 5 устройства са изпратени далеч отвъд Слънчевата система. Става дума за легендарни сонди, направили навремето уникални открития в областта на астрономията. Превозни средства: Voyager 1 и 2, Pioneer 10 и 11, New Horizons. Те успяха да ни покажат с много детайли светове от една ръка разстояние, които преди ни изглеждаха като мигащи малки точки в небето. Помним много добре титаничната работа, която са извършили в миналото, но в по-голямата си част не сме наясно къде са тези устройства днес, но въпреки това някои от тях все още функционират и предават данни.
Пионер-10
Тази сонда напълно отговаря на името си “Pioneer”. Пуснат на вода през 1972 г., той беше първият в много отношения, но най-важното му постижение беше преодоляването на силата на гравитацията чрез маневра.
Pioneer 10 стана първото устройство, което се отправи към междузвездното пространство, носейки на борда си първото „материално“ съобщение до извънземни цивилизации.
Днес (зима 2017 г.) Пионер 10 се намира на разстояние 115 м. д. от Земята. Космическата агенция на НАСА загуби целия контрол над устройството още в средата на 90-те години, но сигналът за отговор за активното състояние на бордовия компютър Pioneer продължи да се открива на Земята до лятото на 2003 г.
Смята се, че дори сега корабът има слаба мощност на компютъра и работещ предавател, но силата на сигнала на радиостанцията не е достатъчна, за да го „чуе“ дори най-голямата антена на Земята. Просто казано, батериите на Pioneer-10 просто се изтощиха.
Пионер-11
Следващото устройство от същата серия беше изпратено да изследва планетата, нейните пръстени и спътници. Корабът предава много изображения не само на Сатурн, но и на Юпитер, който преминаваше за полета му. След което Pioneer 11 беше изхвърлен в открития космос от силите на „гравитационната прашка“ на гигантските планети.
Сега Пионер 11 е на разстояние 105 сутринта. д. от Земята. Последният успешен радиообмен със сондата е извършен през 1995 г., но поради факта, че предавателната антена на Pioneer-11 в крайна сметка губи точната си ориентация спрямо Земята, по-нататъшното предаване на сигнала става невъзможно. Подобно на Pioneer 10, Pioneer 11 най-вероятно е в работно състояние и продължава да предава слаб сигнал (отчет за работата на бордовия компютър) покрай Земята отвъд Слънчевата система.
Вояджър 1
Най-отдалеченият изкуствен обект от нашата планета. В момента Voyager 1 се намира на разстояние 142 AU. д. от Земята. Устройството все още има директна връзка със Земята, но част от оборудването на кораба се повреди по време на 38-те години на полет; това е напълно възможно да доведе до мощни сблъсъци на сондата с космически прах.
Вояджър 1 се премести толкова далеч от Слънцето, че ако имаше възможност да погледне назад, нашата родна звезда щеше да изглежда като ярка звезда, която на практика не осигурява топлина на устройството. Вояджър 1 вече е в почти пълна тъмнина, температурата навън се доближава до температурата на космическото микровълново фоново лъчение и в момента е не повече от 12 Келвина. Въпреки че Вояджър 1 официално е напуснал слънчевата система, както я познаваме, той все още е повлиян от гравитацията на Слънцето, което означава, че превозното средство може да "срещне" обекти, обикалящи около Слънцето. Но микроскопичната материя около Вояджър 1 вече има малко общо с нашата система и е част от междузвездната среда - продукт на други звезди и газови и прахови облаци.
Вояджър 2
Вероятно най-успешната космическа сонда, изпратена от човека за изследване на Слънчевата система. Вояджър посети 4 планети наведнъж, откри много нови обекти и излетя от Слънчевата система с голяма скорост.
В момента Voyager 2 се намира на разстояние 120 AU. д. от Земята. Оборудването му е напълно работоспособно, но е в режим на намалена консумация на енергия на бордовите реактори. Приблизително веднъж годишно се провежда комуникационна сесия с устройството. Вояджър 2 продължава да отговаря на всяка команда със закъснение на сигнала от повече от 23 часа. Очаква се, докато сегашното ниво на поколение бъде критично изчерпано, и двата Вояджъра ще могат да поддържат контакт със Земята за около 10 години.
→Американска програма за изследване на междупланетното пространство и избрани небесни тела. По тази програма бяха пуснати няколко автоматични междупланетни станции. Започнал през 1958 г космически корабипо програмата Pioneer. Най-известните междупланетни станции са Pioneer 10 и Pioneer 11. Това бяха първите космически кораби, които успяха да достигнат и напуснат двете външни планети на Слънчевата система (Юпитер и Сатурн). Всички космически кораби от тази серия бяха напълно различни както по дизайн, така и по своите мисии.
Мисията за изстрелване на първите три космически кораба от серията Pioneer беше да изследват Луната и да направят снимки от нея. обратна страна, невидим от Земята. Това обаче беше научна цел. Имаше и друга цел - политическа, в смисъл на която беше връщането на САЩ към статута на най-развитата технологична страна в света, тъй като този статут се разклати, след като Съветският съюз изстреля първия спътник на Земята.
Първият опит за изстрелване на станцията се провали - Pioneer-0 експлодира по време на излитане на 17 август 1958 г. На 11 октомври 1958 г. е изстреляна станцията Пионер 1, но тя не достига скоростта, прелита само една трета от разстоянието от Земята до Луната и изгаря в атмосферата. Pioneer 2 стартира на 8 ноември 1958 г. и също претърпя повреда - устройството имаше повреда в третата степен, в резултат на което трябваше да се върне на Земята.
Следващите две устройства трябваше да изучават Луната от траектория на прелитане. Pioneer 3 стартира на 6 декември 1958 г., но също не достигна скорост, не достигна Луната и изгоря в горните слоеве на атмосферата ден след изстрелването. По време на полета обаче устройството успя да открие втория радиационен пояс на Земята. На 3 март 1959 г. е изстрелян апаратът Пионер-4, който е подобен на станцията Пионер-3. „Пионер-4“ се занимаваше с изучаване на радиационната обстановка в близост до Луната от траектория на прелитане, но не беше възможно да се направят снимки на повърхността на спътника. Pioneer 4 стана първият американски космически кораб, който достигна евакуационна скорост.
След всички изстрелвания и изследвания НАСА формулира следните задачи в рамките на програмата: изстрелване на апарати в лунна орбита, получаване на телевизионни изображения на Луната и нейното измерване магнитно поле. За тази цел станциите бяха подобрени чрез изграждане на сонди от ново поколение, но, за съжаление, всички следващи четири изстрелвания („Пионер Р-1“, „Пионер Р-3“, „Пионер-30“, „Пионер Р-31“ “) бяха неуспешни.
Следните устройства от серията Pioneer се оказаха изненадващо издръжливи. Един от апаратите от тази серия, изстрелян на 16 декември 1965 г., Pioneer-6, все още е в експлоатация. Всички устройства, от версията "Пионер-5" до "Пионер-9", се занимаваха с изследване на слънчевия вятър, изучаваха космическите лъчи и магнитното поле на Земята.
Космическите кораби Pioneer 10 и Pioneer 11, изстреляни съответно през март 1972 г. и април 1973 г., са най-известните превозни средства от тази серия. Това бяха първите космически кораби, които успяха да достигнат третата скорост на бягство и да изследват дълбокия космос. През декември 1973 г. космическият кораб Pioneer 10 прелетя покрай Юпитер. Неговата мисия беше да изследва околностите на планетата и да получи снимки от нея. През 1974 г. Юпитер преминава покрай Пионер 11, а през 1979 г. достига Сатурн. През 1978 г. последните две сонди от серията Pioneer бяха изпратени в космоса, за да изследват Венера - Pioneer Venera 1 и Pioneer Venera 2.
47 години, 4 месеца, 26 дни
Уебсайт на проекта]
Дизайн
- източник на енергия -
- отделение за електроника.
- комуникация със Земята - чрез параболична антена с диаметър 2,75 метра
Устройството носеше следните научни инструменти:
- плазмен анализатор,
- детектор на заредени частици,
- комплект броячи на Гайгер,
- детектор на космически лъчи,
- радиационен детектор, ултравиолетов фотометър,
- фотополяриметър за изображения,
- инфрачервен радиометър,
- комплект за наблюдение на метеорна материя и комплект детектори за метеорни частици.
Масата на апарата беше 260 кг, включително 30 кг научни инструменти; височина - 2,9 m, максимален напречен размер (диаметър на силно насочения рефлектор на антената) - 2,75 m. Изображенията, предавани от устройството, са с ниска разделителна способност, тъй като са заснети не от камера, а от фотополяриметър, който е с много тясна ширина. зрително поле (0,03 градуса). Сканирането по една координата се случи поради въртенето на космическия кораб, а по другата - поради движението му в орбита. 
„Междузвездно писмо“ на Pioneer 10
На тялото на устройството е монтирана анодизирана плоча, изработена от издръжлива алуминиева сплав. Размерите на плочата са 220х152 милиметра. Автор на рисунката е Карл Сейгън.
Плочата показва:
- неутрална водородна молекула;
- две човешки фигури, мъже и жени, на фона на очертанията на апарата;
- относителното положение на Слънцето спрямо центъра на Галактиката и четиринадесетте пулсара;
- схематично представяне на Слънчевата система и траекторията на превозното средство спрямо планетите.
Чертеж на водородна молекула е показана като състояща се от два атома с различни спинове. Разстоянието между центровете е пропорционално на дължината на вълната на неутралното водородно лъчение (21 сантиметра). Това число е мащабна линийка за намиране на други линейни величини върху плочата. Височината на хората върху плочата може да се намери, като числото 8 (гравирано в двоичен код до фигурата на жената в квадратни скоби) се умножи по 21. Размерите на апарата на заден план са дадени в същата скала.
Петнадесет линии, разминаващи се от една точка, позволяват да се изчисли звездата, от която е пристигнало устройството, и времето за изстрелване. До четиринадесетте реда има двоичен код, който показва периода на пулсарите, разположени в близост до Слънчевата система. Тъй като периодът на пулсарите се увеличава с времето по известен закон, е възможно да се изчисли времето за стартиране на устройството.
На диаграмата на Слънчевата система, до планетите, относителните разстояния от планетата до Слънцето са посочени в двоична форма.
Критика на посланието
Много от символите в картината може да са неразбираеми за друг ум. По-специално, такива символи могат да бъдат квадратни скоби, рамкиращи двоични числа, знак със стрелка върху траекторията на заминаването на Pioneer и вдигната ръка на човек за поздрав.
По-нататъшната съдба на устройството
През 1976 г. апаратът пресича орбитата на Сатурн, а през 1979 г. – орбитата на Уран. На 25 април 1983 г. станцията преминава орбитата на Плутон, който по това време е по-близо от Нептун до Слънцето. На 13 юни 1983 г. апаратът първи пресича орбитата на най-отдалечената планета в Слънчевата система – Нептун. Мисията на Pioneer 10 официално приключи на 31 март 1997 г., когато достигна разстояние от 67 AU. от Слънцето, въпреки че устройството продължи да предава данни. 17 февруари 1998 г., на разстояние 69,419 AU. Pioneer 10 престана да бъде най-отдалеченият от Земята обект, създаден от човека, след като беше изпреварен от космическия кораб Voyager 1. През 2002 г. бяха получени последните телеметрични данни, оттогава не беше възможно да се открият полезни сигнали от Pioneer-10. До 2009 г. устройството се премести на 100 AU. от Слънцето.
След като прелетя доста далеч отвъд орбитата на Нептун, устройството започна да изпитва сила с неизвестен произход, причинявайки много слабо спиране. Това явление се нарича "ефект на Пионер". Бяха направени много предположения, включително все още неизвестни ефекти на инерцията или дори времето. Някои говореха просто за систематична грешка в измерването. Причината за постоянното ускорение се оказа асиметрията на топлинното излъчване на самия Pioneer 10.
Последният, много слаб сигнал от Pioneer 10 беше получен на 23 януари 2003 г., когато беше на 12 милиарда километра (80 AU) от Земята. Беше съобщено, че устройството се е насочило към Алдебаран. Ако нищо не му се случи по пътя, то ще достигне околностите на тази звезда след 2 милиона години.
Вижте също
Напишете отзив за статията "Pioneer-10"
Връзки
- - Онлайн книга за Pioneer 10 и Pioneer 11 със снимки и диаграми.
- - статия в CNN, 19 декември 2002 г
Бележки
|
||||||||||||||||||||||||||
| ||||||
