פיוניר 10

פיוניר 10 (באנגלית: Pioneer 10), הידועה גם כפיוניר F, היא גשושית רובוטית שיוצרה על ידי TRW (אנ') ושוגרה על ידי נאס"א על מנת לחקור את כוכב הלכת צדק. הגשושית שוגרה ב-3 במרץ 1972 (01:49:00 UTC (2 במרץ זמן מקומי) על גבי משגר מסוג אטלס-קנטאור מנמל החלל קייפ קנוורל שבפלורידה. פיוניר 10 הייתה הגשושית הראשונה שחצתה את חגורת האסטרואידים והייתה הגשושית הראשונה שצילמה את צדק מקרוב. הקשר עם הגשושית אבד ב-23 בינואר 2003 בגלל בעיות אנרגיה בגשושית ובגלל המרחק העצום (12 מיליארד ק"מ) מכדור הארץ. פיוניר 10 ותאומתה פיוניר 11 קיבלו את השם פיוניר ובשל כך הם משויכות אל תוכנית פיוניר. ב-9 בספטמבר 2012 הייתה הגשושית במרחק של 106.696 יחידות אסטרונומיות מכדור הארץ והיא טסה במהירות של 12.037 ק"מ לשנייה או 43,333.2 קמ"ש, שהם 2.539 יחידות אסטרונומיות לשנה. 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 (אנ') לבניית שתי הגשושיות. 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 בארבעה גנרטורים תרמואלקטריים (RTG) שהפיקו חשמל על ידי שימוש בפלוטוניום. ארבעת 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). הכלים המדעיים שהורכבו על הגשושית הם: HVM - מגנטומטר למדידת מבנה השדה המגנטי של השטח הבין כוכבי. QPA - כלי לחקירת רוח השמש. CPU - כלי לאיתור קרינה קוסמית. CRT - כלי לחקירת הקרינה הקוסמית. GTT - כלי לחקירת האלקטרונים והפרוטונים שהחללית תמצא בדרכה. TRD - גלאי קרינה. גלאי מטאוריטים. AMD - גלאי מטאוריטים ואסטרואידים. פוטומטר אולטרה סגול. IPP - פוטופולרימטר. רדיומטר אינפרה אדום. ערך מורחב – הדיסקית של פיוניר הדסקית מורכבת מציורים המכילים סימנים בשפת המתמטיקה, הכימיה והמחשבים, וכן ציורים אשר אמורים להכיל פריטים אוניברסליים. ההנחה היא שמאחר והשפות על כדור הארץ שרירותיות, ניתן לתקשר עם ציוויליזציות זרות רק בשפה אוניברסלית שאינה נובעת משרירות ומקריות. בנוסף, כיוון שהדסקית עשויה אלומיניום ולא תשרוד נחיתה על פלנטה בעלת אטמוספירה, הסיכוי שיצורים מהחלל יראו אותה הוא רק על ידי תפיסת הגשושית, פעולה המחייבת טכנולוגיה של טיסות חלל. מכאן, שכל יצור חי בחלל שיוכל לבצע משימת חלל, יהיה מצויד בהכרח ביכולת להבין את המסר. בציור שעל הדסקית מידע שיוכל לאפשר לתרבות חוצנית לדעת היכן ממוקמת מערכת השמש שלנו - דבר שהוליד ביקורות לא מועטות על התבונה שבמשלוח מידע מסוג זה לחלל. 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. בסך הכל צילמה 1,200 תמונות של צדק, בינייהם של הכתם האדום הגדול 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. במאי 2001, לאחר שמונה חודשים של דממת אלחוט, חידשה נאס"א את הקשר עם פיוניר 10. מדעני נאס"א חששו כי החללית חדלה לפעול, אך לבסוף יצרו עמה קשר. 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. 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. מידע על קרניים קוסמיות שנשלח מהגשושית ב-19 במאי 2001 מראה כי הגשושית עדיין לא חצתה את ההליופאוזה. ב-5 בפברואר 2002, פיוניר 10 הייתה במרחק 79.66 יחידות אסטרונומיות (כ- ± 11,916,966,379 ק"מ). ב-28 בפברואר 2002 - מדענים ב־JPL השתמשו בתחנת רשת החלל העמוק (DSN) בגולדסטון, קליפורניה כדי לשלוח אות לגשושית כדי לראות אם היא עדיין מתפקדת. פיוניר הייתה במרחק 11 שעות אור בנקודה זו כך ש־22 שעות לאחר-מכן שמעו את האות החוזר מהגשושית בתחנת DSN במדריד, ספרד. ב-27 באפריל 2002 נתקבל המידע הטלמטרי האחרון מפיוניר 10. 33 דקות של מידע נתקבלו כאשר הגשושית הייתה במרחק 80.22 יחידות אסטרונומיות (כ- ± 12,000,741,187 ק"מ). ב-23 בינואר 2003 האות האחרון שהתקבל היה חלש מאוד. אותות נוספים היו חלשים מדי מכדי לפענחם. ב-7 בפברואר 2003 לא התקבל אות חוזר כלל. ב-25 בפברואר 2003, נאס"א הגיעה למסקנה שמקור הכוח התרמו-גרעיני של הגשושית אינו עובד עוד כנדרש כדי לקבל ממנו אות שיגיע עד לכדור-הארץ. ב-4 במרץ 2006 נעשה ניסיון קשר אחרון. לא נתקבלה כל תגובה. ב-11 בספטמבר 2010 הייתה הגשושית במרחק 101.6 יחידות אסטרונומיות (כ- ± 15,199,143,663 ק"מ). ב-1 באפריל 2011 הייתה הגשושית במרחק 103.017 יחידות אסטרונומיות (כ- ± 15,411,123,845 ק"מ). ב-9 בספטמבר 2012 הייתה הגשושית במרחק 106.696 יחידות אסטרונומיות (כ- ± 15,961,494,411 ק"מ). תוכנית פיוניר תוכנית וויאג'ר האנומליה של פיוניר קאסיני-הויגנס אבי בליזובסקי, "שלום למערכת השמש: החללית פיוניר 10, הראשונה שהגיעה לחלל הבין-כוכבי, שיגרה בשבוע שעבר את האות האחרון", הארץ, 7 באפריל 1997 מדיה וקבצים בנושא פיוניר 10 בוויקישיתוף אבי בליזובסקי, ‏החללית פיוניר 10 לוחשת לכדור הארץ, באתר "הידען", 23 בדצמבר 2002 חיים מזר, ‏ההסטוריה של תוכנית החלל – פיוניר 10 לצדק, באתר "הידען", 4 במאי 2014 תוכנית פיוניר באתר ארכיון נאס"א (באנגלית) Launius 2004, p. 36 כוכביות מסכנות "פיוניר 10" בדרכה אל הכוכב צדק, דבר, 30 ביולי 1972 מצפים לתוצאות מרשימות ממסע ״פיוניר 10״ ליד "צדק", על המשמר, 4 בדצמבר 1973 סיכומי ״פיוניר 10״, על המשמר, 1 באפריל 1974 אתמול בשעה 2 יצאה "פיוניר 10" ממערכת השמש, דבר, 14 ביוני 1983 הארץ, מתחדש הקשר עם החללית פיוניר 10 לאחר חודשי נתק, באתר הארץ, 1 במאי 2001