Pioneer 1 - Polski Serwis Naukowy

W Wikimedia Commons znajdują się multimedia związane z tematem:
rodzina sond Pioneer

Pioneer 1 - niedoszła sonda Księżyca. Pierwsza misja NASA. Wystrzelony przy udziale US Air Forces. Miał osiągnąć orbitę okołoksiężycową i wykonać zdjęcia jego powierzchni. Misja nie powiodła się w całości. Trzeci stopień rakiety nośnej Thor Able wygenerował ciąg za mały do osiągnięcia orbity okołoksiężycowej. Statek wszedł na bardzo wydłużoną orbitę balistyczną. Dwa dni później (po 43 godzinach lotu, o godz. 3:46 UT) spadł do zachodniego Pacyfiku. Mimo to, zwrócił użyteczne dane na temat zewnętrznych pasów radiacyjnych okalających Ziemię.

Księżyc (, nieco więcej niż 1/4 średnicy Ziemi. Oznacza to, że objętość Księżyca wynosi około 1/50 objętości kuli ziemskiej. Przyspieszenie grawitacyjne na jego powierzchni jest blisko 6 razy słabsze, niż na Ziemi. Księżyc wykonuje pełny obieg wokół Ziemi w ciągu 27,3 dnia (tzw. miesiąc syderyczny), a okresowe zmiany w geometrii układu Ziemia-Księżyc-Słońce powodują występowanie powtarzających się w cyklu 29,5-dniowym (tzw. miesiąc synodyczny) faz Księżyca.

Komora jonizacyjna – urządzenie do pomiaru i rejestracji promieniowania wywołującego jonizację gazu (promieniowanie jądrowe, promieniowanie rentgenowskie, cząstki elementarne). Komorami jonizacyjnymi nazywa się te detektory jonizacyjne promieniowania, w których ładunek zbierany na elektrodach powstaje jedynie w wyniku jonizacji przez rejestrowane cząstki (jonizację pierwotną).

Opis misji

Misją Pioneera 1 miało być badanie promieniowania jonizującego i kosmicznego, pola magnetycznego i mikrometeoroidów w sąsiedztwie Ziemi i Księżyca. Z powodu awarii rakiety nośnej nie osiągnął drugiej prędkości kosmicznej. Wszedł na wydłużoną orbitę balistyczną na której przebywał 43 godziny. Awaria była spowodowana błędem programistycznym, który wywołał niewielki błąd w prędkości i kierunku lotu poszczególnych członów rakiety. Pierwszy człon uderzył w pozostałe, a drugi poleciał odchylone od 3,5 stopnia od właściwego kierunku. Pioneer 1 zwrócił niewielką ilość użytecznych danych naukowych dotyczących pasów radiacyjnych, przepływu jonów, oscylacji hydromagnetycznych pola magnetycznego (pierwsze w historii), gęstości mikrometeoroidów i międzyplanetarnego pola magnetycznego.

Pas Van Allena (pas radiacyjny) – obszar intensywnego promieniowania korpuskularnego, otaczającego Ziemię. Składa się z naładowanych cząstek o wielkiej energii – głównie elektronów i protonów – schwytanych w pułapkę przez ziemskie pole magnetyczne, w którym poruszają się one po trajektoriach zbliżonych do helis, których osie są równoległe do linii pola magnetycznego łączących obydwa ziemskie bieguny magnetyczne. Cząstki te mogą powodować uszkodzenia elektronicznych komponentów satelity przebywającego przez dłuższy czas w strefie oddziaływania Pasów Van Allena.

Gaus (Gs) – jednostka indukcji magnetycznej w układzie CGS (jednostka przejściowo legalna w Układzie SI, ale niezalecana z uwagi na zbieżność symbolu z gigasekundą). Nazwa pochodzi od nazwiska niemieckiego fizyka Karola Gaussa.

Budowa i działanie

Pioneer 1 składał się z dwóch sekcji w kształcie ściętych stożków stykających się szerszą podstawą z płaską sekcją cylindryczną. Cylinder miał średnicę 74 cm. Całkowita wysokość sondy wynosiła 76 cm. Wzdłuż osi statku umieszczono silnik rakietowy z 11 kg stałego materiału pędnego. Górna sekcja stożkowa posiadała osiem małych silniczków odrzutowych. Po wyczerpaniu paliwa mogły zostać odrzucone od sondy. Układy napędu zasilała bateria alkaliczna, baterie srebrowe zasilały system telewizyjny, a pozostałe obwody były zasilane z baterii rtęciowych.

Ocean Spokojny (Pacyfik), Ocean Wielki – największy, najgłębszy i najstarszy na świecie zbiornik wodny. Z powierzchnią równą 178,7 mln km² zajmuje jedną trzecią całej Ziemi. Największą rozciągłość południkową osiąga między Arktycznym Morzem Beringa a Morzem Rossa przy brzegach Antarktydy i wynosi ona aż 15500 km. Z kolei największą rozciągłość równoleżnikową osiąga między wybrzeżem Indonezji a Kolumbii i Peru i wynosi 19800 km czyli prawie połowę obwodu kuli ziemskiej i pięć razy więcej niż średnica Księżyca. Granicami oceanu są: Ameryki Północna i Południowa na wschodzie, Azja i Australia na zachodzie oraz lodu Arktyki i Antarktydy odpowiednio na północy i południu. Pojemność oceanu szacowana jest na 169,2 mln km³ co stanowi 46% ziemskich zasobów wód. Tradycyjnie dzieli się go wzdłuż równika na część północną i południową, ale wyjątkami są tutaj wyspy Gilberta i Galapagos w całości uznawane za Południowy Pacyfik. Na tym Oceanie znajduje się największa głębia Rów Mariański (głębokość: 10 911 m) oraz druga co do wielkości wyspa świata Nowa Gwinea. Średnia głębokość wynosi 4 280 m p.p.m.

Dipol (z gr. dipolos - dwa bieguny) to układ dwóch różnoimiennych ładunków lub biegunów magnetycznych. Układ można scharakteryzować przez wektor zwany momentem dipolowym. Dipol wytwarza charakterystyczne pole zwane polem dipolowym.

Ładunek

Całkowita masa ładunków Pioneera 1 wynosiła 17,8 kg.

System TV skanujący w podczerwieni (rozdzielczość 1 m rad)

Komora jonizacyjna

Detektor mikrometeoroidów

Magnetometr (do 5 μ G)

Wewnętrzny termistor

Nadajnik radiowy 108,06 MHz do nadawania danych (dipol elektryczny - telemetria, 300 mW, dipol magnetyczny - dane z systemu TV; 50 W)

Odbiornik radiowy 115 MHz, dla odbioru komend (dipol elektryczny)