1960’da NASA JPL’den (Jet Propulsion Laboratuvarı) Amerikan havacılık mühendisi Gary Flandro, Güneş Sistemi’nin dış gezegenlerini inceleyecek bir misyon oluşturdu. James A. Van Allen’ın başkanlığındaki grup dış gezegenlerde yaşam olabilir mantığıyla büyük bir sunum hazırladı. NASA 1964 yılında Asteroid Kuşağı’nın dışına gidecek 2 uzay sondası fırlatma kararı aldı.
Şubat 1969’da NASA tarafından onaylanan iki uzay aracına Pioneer 10 ve Pioneer 11 (Öncü 10 – Öncü 11) adı verildi. Bu proje 1958 – 1978 arası başlatılan ABD insansız uzay misyonlarından biriydi.
2 uzay sondasının görevi; Mars yörüngesinden geçerek gezegenler arası ortamı araştırmak, Asteroid Kuşağı hakkında bilgi vermek ve Asteroid Kuşağı’ndan geçen bir uzay aracı için oluşabilen tehlikeyi araştırmak. Jüpiter hakkında bilgi vermek, Jüpiter’in yaydığı radyasyonu, bu radyasyonun uzay araçlarına ve uydulara karşı verdiği zararı araştırmak, uyduları hakkında bilgi sahibi olmaktı
Projeyi yönetmek için NASA Goddard yerine NASA Ames Research Center (Ames Araştırma Merkezi) seçildi. Charles F. Hall yönetiminde olan Araştırma Merkezi daha deneyimli olduğu için seçilmişti.
YAPIM
Yaklaşık 1969‘da Pioneer ve onun kardeşi Pioneer 11 isimlerini yaşatmak için dizayn edildiler; kaşifler ilk defa ikisinden de bilgi toplama ve astroit kuşağındaki ve Jupiter‘deki koşulların raporunu elde etmeyi tasarlıyordu. Pioneer 10, TRW yöntemiyle dizayn edildi. Hafifti, sadece 260 kg 30 ve 27 kg aletleri ve yakıtı sırasıyla. Voyager’lar benzeri olup radyo izotop termoelektrik jeneratörleri ile güçlendirilmiştir. Plütonyum-238 ihtiva eder, fırlatılışta 155W sağlar. RTG iyi bir şekilde vücudunun dışına monte edilmiş olup radyasyonun uzay aracı aletlerini karıştırmasını önler.
Şubat 1970’de Ames, bu iki sondanın inşası için 380 milyon dolarlık sözleşme imzaladı. Uzay aracını BJ O’Brien ve Herb Lassen’ın ekibi oluşturmaya başladı.
Uzay sondaları, 36 cm derinliğinde ve altıgen yapıyı oluşturan 76 cm uzun panellerden oluşuyordu. Göktaşlarından korunması için bir alüminyum petek yapısında bulunuyordu. Alüminize edilmiş mylar ve kapton’dan oluşan bir yalıtım tabakası, pasif termal kontrolü sağladı. Gezegenler arası manyetik alanı incelemesi için Helyum Vektör Manyometre (HVM) uzay aracının içine 6.6 m’lik bir bom üzerine monte edilmişti. Güneş’ten gelen rüzgar partiküllerini tespit etmesi için Quadrispherical Plazma Analizörü çanak anteninin içine, uzayda algılayacağı kozmik ışınlar içinde Yüklü Parçacık Enstrümanı (CPI) yerleştirildi.
Kozmik ışın parçacıklarının bileşimi ve bunların enerji aralıkları hakkında bilgi toplamak için Kozmik Ray Teleskobu (CRT) kullanıldı. Jüpiter’in çevresinde elektron ve proton yoğunluklarını, enerji spektrumlarını ve açılarını araştırması için Geiger Tüp Teleskobu (GTT) kullanıldı. Elektronların yaydığı ışığı algılaması içinde Kapana Radyasyon Dedektörü (TRD) kullanıldı. Yakında olamayan asteroidleri izlemek için dört görüntüleme teleskobu olan Meteroid Dedektörü (AMD)’de uzay aracına yerleştirildi. Ultraviyole ışıklar için Ultraviyole Fotometre, normal fotoğraf çekmek içinde Görüntüleme Fotopolarimetre (IPP) kullanıldı. Sıcaklık hakkında bilgi içinde Kızılötesi Radyometre kullanıldı. Elektriği 70 – 120 watt arası üretebilecek şekilde ayarlandı. İçinde bulunan bilgisayarlar, kameralar ve yakıt ile uzay aracının ağırlığı 260 kilogramı buldu.
2 yıl süren inşa sonrasında Pioneer 10, 3 Mart 1972’de Florida Uzay Atlama Kompleksi’nden Atlas-Centaur roketiyle fırlatıldı. Yörüngeden 51.682 km hızla ayrıldı ve Ay’a 11 saatte vardı. Fırlatılışından iki gün sonra kozmik ışınlı teleskop açılarak araştırmalar başlamış oldu.
Pioneer 10 Asteroid Kuşağı’na giren ilk uzay aracı oldu. Asteroid Kuşağı’nda en yakın yaklaşım 2 Aralık 1972’de 305 Nike adındaki asteroid oldu. 15 Şubat 1973’de Kuşağın içinden güvenle geçmiş ve Asteroid Kuşağı hakkında çok önemli bilgileri bize sunmuştu. 6 Kasım 1973’te uzay aracı Jüpiter’den 25 milyon km uzaktaydı.
Pioneer, 10 Aralık 1973’te Jüpiter ile karşılaşan ilk uzay aracı oldu. Uzay aracı daha sonra kayda değer bilimsel araştırmalar yaptı. Güneş Sistemi’nin dış bölgesinde 31 Mart 1997’de görevi bitene kadar.
Görüntüleme işlemi başlamıştı. Çok sayıda Jüpiter fotoğrafını dünyaya yollamıştı. Sırasıyla Callisto, Ganymade, Europa ve Io uydularının yakınından geçerek bilgi gönderdi. 1 Ocak 1974 tarihine kadar Jüpiter hakkında çok detaylı bilgiler sundu.
1 Ocak 1974’de Jüpiter’in yörüngesinden çıkarak derin uzaya doğru saatte 130.000 km hızda yolculuk başlattı. 1976’da Satürn’ün yörüngesinden geçerek bilgi verdi, 1979 yılında Uranüs’ün yörüngesinden geçti. 13 Haziran 1983’te artık en dış da ki gezegenin kapısını çaldı, Neptün’e ulaşmıştı. Çok detaylı bilgiler sunmuştu. Her gezegenin yakınından geçtiğinde hızı 2 misli artmaya devam ediyordu. Dünya’dan artık 10 milyar km uzaklıkta bulunan aracın sinyalleri halen güçlü gelirken verilen karar ile görevi resmi olarak sona erdi.
Pioneer Levhaları
Kardeşi Pioneer 10 ve Pioneer 11 uzay sondaları üzerlerinde insanlığın mesajını içeren bir tabla taşımaktadır. Her iki sondadaki Jüpiter uçuşunu tasvir eden tablalar birbirinin aynıdır ancak Pioneer 11’in Satürn’e doğru yaptığı dönüş sonradan planlandığı için üzerindeki tablayı geçersiz kılmıştır. Eğer sonda sonsuz yolculuğu boyunca dünya dışı zeki varlıklarla karşılaşırsa aracın üzerindeki levha insanlık hakkında bilgi sağlamış olacak. Tabla, bir adam ve kadın tasvirinin yanı sıra Hidrojen atomunun bağ yapısını ve güneş ile dünyaya en yakın Pulsar yıldızlarını da baz alarak çizilen Güneş sistemi‘nin galaksimizdeki koordinatı gösteren bir çizim içeriyor.
1998 yılında Dünyadan 10 milyar km uzaklıkta. Voyager 1 uzay aracı Pioneer 10’dan sonra fırlatılmış olsa da daha hızlı ilerlemiş ve tam 1998 yılında ikisi de dünyadan aynı uzaklıkta bulunmuştu. (Voyager 1 şu anda 21 milyar km uzaklıkta bulunmaktadır.
Pioneer 10’un zayıf sinyali derin uzay haberleşme bağlantısı ile iz bırakmaya devam ediyordu. Kaos teorisi‘nin yeni gelişmiş konsepti parçasında. 1997’den sonra roket uçuş kontrölerlerinin eğitiminde kullanılıyordu. Uzaydan radyo sinyallerinin nasıl edineceği üzerine. Nihayet, Pioneer 10’dan çok zayıf sinyal alındı. 23 Ocak 2003’te, Dünya’dan 7.5 milyar mil uzakta iken. 7 Şubat 2003’teki bir temas denemesi başarılı olmadı. Sonraki sinyaller ortaya çıkaracak kadar açıkça kuvvetli idi. Temas kaybı muhtemelen artan mesafe ve uzay aracının sürekli olarak azalan güç kaynağı kombinasyonundan dolayı idi. Geminin başaramamasından daha çok. Bir son deneme 4 Mart 2006 akşamı yapıldı, son defa anten Dünya ile doğruca bağlanacaktı, fakat Pioneer’dan hiçbir cevap alınamadı.
Pioneer 10’un görevi
3 Mart 1972 uzay aracı fırlatıldı.
15 Temmuz 1972 astroit kuşağına girdi.
3 Aralık 1973 Pioneer 10 Jüpiter’in ilk görümünü yolladı.
13 Haziran 1983 Pioneer 10, Neptün’ün yörüngesini geçti.
31 Mart 1997 görev sonu.
17 Şubat 1998’de Pioneer 10’la son temas; Dünya’nın 7.60 milyar mil uzağında iken.
2 Mart 2002 başarılı telemetry alınması. 79.83 AU’luk bir mesafeden 39 dakika temiz bilgi alındı.
27 Nisan 2002 son başarılı telemetry alınması. 80.22 AU’luk mesafeden 33 dakika
23 Ocak 2003 te, Pioneer 10’dan, Dünyadan 12 milyar km uzaklıkta iken çok zayıf sinyaller alındı.
7 Şubat 2003 başarısız haberleşme denemesi.
2004 yılında tekrar iletişime geçmek istenildi ancak uzay aracı ile artık sinyal kopmuştu.
30 Aralık 2005 Pioneer 10 Güneş’ten 89,7 AU uzakta idi.
2005 yılında Dünyadan 13.5 milyar km uzaklıkta olduğu ve hızının 0,000041 ışık hızı olduğu tahmin edildi. cevap alınamadı.
4 Mart 2006 haberleşmede son deneme, Pioneer 10’da
2009 yılında Dünyadan 15 milyar km uzaklıkta olduğu tahmin edildi.
2016 yılında Dünyadan 17 milyar km uzaklıkta olduğu tahmin edildi.
2019 yılında Voyager 2 uzay aracının da Pioneer 10’ü geçmesi bekleniyor.