פיוניר 10

היסטוריה

בשנות ה-60 יזמה המעבדה להנעה סילונית של נאס"א את תוכנית פלנטרי גראנד טור - תוכנית גרנדיוזית לחקר כוכבי הלכת החיצוניים של מערכת השמש. כהכנה לתוכנית החליטה נאס"א ב-1964 לשגר שתי גשושיות קטנות יותר שיחקרו את מערכת השמש החיצונית. ב-1969 אישרה נאס"א את בנייתם של שתי גשושיות שקיבלו את השמות "פיוניר F" ו"פיוניר G" שקיבלו מאוחר יותר את השמות פיוניר 10 ופיוניר 11. מטרתן הראשונית של שתי הגשושיות הייתה לחקור את החלל שמעבר למאדים, לחקור את חגורת האסטרואידים ובחינת הסכנות הכרוכות במעבר דרכו, ובסופו של דבר, המטרה העיקרית - חקירת צדק וסביבתו.
על הגשושיות הורכבו כלים מדעיים מסוגים שונים על מנת שיכולו לחקור ולאסוף מידע אודות הסביבה בה הם נמצאים ועל מנת שיכולו לחקור את צדק ואת חגורת האסטרואידים.
מרכז המחקר איימס של נאס"א קיבל את האחריות על ניהול המשימה ובפברואר 1970 נתן המרכז חוזה בסך 380 מיליון דולר לחברת TRW לבניית שתי הגשושיות.

מבנה הגשושית

בסיס הגשושית הוא בעומק 36 ס"מ והוא מורכב משישה פאנלים באורך 75 ס"מ המרכיבים את מבנהו המשושה. על בסיס הגשושית הורכבו מערכת ההנעה של הגשושית ו-8 מתוך 11 הכלים המדעיים שלה. תא הציוד של הגשושית נבנה מאלומיניום על מנת להגן עליו מפגיעת אסטרואידים. משקל הגשושית בעת שיגורה היה 258 ק"ג.
בשיגור נשאה הגשושית 36 ק"ג של הידרזין במיכל כדורי בקוטר 42 ס"מ. ההיזרזין שימש שלושה זוגות של מנועים (6 מנועים סה"כ) בעלי דחף של 4.5 ניוטון לכל מנוע.
ניווט החללית בוצע על ידי חיישני כוכבים וחיישני שמש שהורכבו על הגשושית. פיוניר 10 צוידה ב-4 גנרטורים תרמואלקטריים (RTG) שהפיקו חשמל על ידי שימוש בפלוטוניום. 4 הגנרטורים יחד הפיקו בעת השיגור 155 ואט וב-2005 הפיקו 65 ואט בלבד. כתוצאה מירידת ההספק החשמלי עם השנים, רק חלק מהכלים שעל הגשושית המשיכו לתפקד בשנותיה האחרונות של הגשושית.
הגשושית צוידה באנטנה לטווח רחוק בקוטר 2.74 מטרים והיא תקשרה עם כדור הארץ עם שימוש ברשת חלל עמוק (בשנים האחרונות של המשימה נדרשו האנטנות הגדולות ביותר של הרשת על מנת להמשיך ולתקשר עמה).

המשימה

פיוניר 10 שוגרה ב-3 במרץ 1972 על גבי משגר אטלס-קנטאור מ-SLC-36A מנמל החלל קייפ קנוורל שבפלורידה. המשגר הביא את הגשושית למהירות של 51,682 קמ"ש. כעבור 11 שעות מהשיגור חלפה פיוניר 10 על פני הירח והפכה לגשושית המהירה ביותר שנבנתה עד אז. יומיים לאחר השיגור הופעלו הכלים המדעיים שעל הגשושית והיא החלה לאסוף מידע.
ב-15 ביולי 1972 הפכה פיוניר 10 לעצם הראשון ידי אדם שנכנס לחגורת האסטרואידים הנמצאת בין מאדים לצדק. ב-15 בפברואר 1973 יצאה הגשושית מהחגורה ללא שפגעה או נפגעה על ידי האסטרואידים.
ב-6 בנובמבר 1973 הייתה פיוניר 10 במרחק 25 מיליון ק"מ מצדק ומרכז הבקרה החל לבחון את מערכות הצילום של הגשושית. הגשושית החלה לשדר תצלומים של צדק ואפילו צילמה שניים מיריחיו: גנימד ואירופה. ב-4 בדצמבר 1973 ביצעה הגשושית את היעף הקרוב ביותר על פני צדק כשחלפה במרחק של 132,252 ק"מ מאטמוספירת הכוכב (לא ידוע מה עובי האטמוספירה ולכן לא ניתן לדעת מה המרחק מפני הקרקע). עם השלמת היעף הגיעה הגשושית למהירות של כ-132,000 קמ"ש.
ב-1976 חצתה פיוניר 10 את מסלול של שבתאי וב-1979 את מסלולו של אוראנוס. ב-13 ביוני 1983 הפכה הגשושית לעצם הראשון יציר אדם שיצא (במובן מסוים) ממערכת השמש, וזאת כשחצתה את מסלול נפטון (שהיה אז כוכב הלכת המרוחק ביותר בעקבות מסלולו האליפטי של פלוטו).
פיוניר 10 התפרסמה כעצם המרוחק ביותר שיצא מכדור הארץ. כך היה עד 17 בפברואר 1998 כאשר וויאג'ר 1 עברה אותה כששתיהן היו במרחק 69.419 יחידות אסטרונומיות. וויאג'ר 1 תמשיך להגדיל את המרחק הזה ב-1.016 יחידה אסטרונומית כל שנה. 
הגשושית ביצעה משימות מדעיות רבות בחלקים החיצוניים של מערכת השמש עד סיום משימתה ב-31 במרץ 1997. האות החלש של פיוניר 10 המשיך להישמע על ידי רשת חלל עמוק בחלק ממחקר קונספט של תורת הכאוס. ב-4 במרץ 2006 נעשה ניסיון קשר אחרון, ומשלא צלח, אין עימה קשר יותר. 
פיוניר 10 טסה "בכיוון ההפוך" לגשושיות: פיוניר 11, וויאג'ר 1, וויאג'ר 2 וניו הוריזונס. היא טסה בכיוונו של הכוכב אלדברן בקונסטלצית שור ויארך לה כ-2 מיליון שנה להגיע לשם.

משימת חיפוש חיים

הגשושית אמורה לעשות מסע של מיליוני שנים בחלל אלא אם כן תגיע קודם למקום מיושב על ידי ציוויליזציות מתקדמות ש"יצודו" אותה.
האות האחרון התקבל מפיוניר 10 ב־23 בינואר 2003, כמעט 31 שנה לאחר שיגורה.