Pioneer 0

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj
Pioneer 0
Pioneer (Able).jpg
Inne nazwy Able 1, Thor-Able 1
Zaangażowani Stany Zjednoczone USAF
Indeks COSPAR 1958-F09
Rakieta nośna Thor-Able I
Miejsce startu Cape Canaveral Air Force Station, USA
Cel misji Księżyc
Orbita (docelowa, początkowa)
Czas trwania
Początek misji 17 sierpnia 1958 (12:18 UTC)
Wymiary
Wymiary wys. 0,76 m; śr. 0,725[1] m
Masa całkowita 38,25[2] kg
Masa aparatury naukowej 11,25[1] kg
Przygotowania do startu sondy Pioneer 0

Pioneer 0 (także Able 1) – amerykańska sonda kosmiczna. Pierwsza próba wysłania obiektu poza orbitę wokółziemską i pierwsza próba lotu w kierunku Księżyca. Misja nie powiodła się z powodu eksplozji rakiety nośnej podczas startu[3].

Przygotowania do misji[edytuj]

Pod koniec 1957 roku, po wyniesieniu przez ZSRR Sputnika 1 na orbitę, w Stanach Zjednoczonych wysunięta została propozycja wykorzystania pocisku balistycznego średniego zasięgu PGM-17 Thor, w połączeniu z członami rakietowymi Vanguard, do wysłania sond kosmicznych w kierunku Księżyca. Twórcami projektu były Space Technology Laboratories (oddział Ramo-Wooldridge Corporation) oraz Air Force Ballistic Missile Division. Przewidywał on wykorzystanie istniejącego sprzętu z prowadzonego dla sił powietrznych projektu ARTV (Advanced Re-entry Test Vehicle, nazywanego także Able-0). Umożliwiało to szybką realizację projektu misji księżycowych, który nazwano Able-1. Początkowo zakładano skonstruowanie lądownika księżycowego, lecz pomysł ten odrzucono jako zbyt ambitny i ograniczono do misji orbitalnych[4][5].

Projekt został zaaprobowany i 27 marca 1958 roku Advanced Research Projects Agency (ARPA) zleciła Space Technology Laboratories przygotowanie trzech sond księżycowych do startu jeszcze w tym samym roku, w ramach Międzynarodowego Roku Geofizycznego. Misję pierwszej sondy przeprowadziło United States Air Force. Kierownictwo misji kolejnych dwóch sond (Pioneer 1 i Pioneer 2) zostało we wrześniu 1958 roku przekazane nowo powstałej agencji NASA[4].

Na potrzeby śledzenia i łączności z sondami została stworzona pierwsza ogólnoświatowa sieć stacji łączności kosmicznej, obejmująca m.in. stacje na Florydzie, w Kalifornii, Millstone Hill w Massachusetts, na Hawajach, w Singapurze i Jodrell Bank w Anglii[4][5].

Konstrukcja sondy[edytuj]

Kadłub sondy zbudowany był z materiału kompozytowego wzmocnionego włóknem szklanym i składał się z dwóch sekcji w kształcie ściętych stożków stykających się szerszą podstawą z centralnym cylindrem o średnicy 72,5 cm. Całkowita wysokość kadłuba wynosiła 76 cm. Wzdłuż osi kadłuba zainstalowano silnik rakietowy na paliwo stałe Thiokol TX-8-6 o masie 11 kg, z dyszą wylotową w dolnym stożku i wytwarzający ciąg o sile 135 kG. Silnik ten miał być włączony na sygnał radiowy z stacji znajdującej się na wyspach Hawajskich (planowano, że po zbliżeniu do Księżyca, sonda miała stać się sztucznym satelitą Księżyca)[1]. Na szczycie górnego stożka rozmieszczono w kształcie pierścienia osiem małych silniczków korekcyjnych na paliwo stałe, a przeznaczonych do korekcji kierunku i prędkości lotu. Miały być włączone na sygnał radiowy z Ziemi[1]. Silniki po wyczerpaniu paliwa mogły zostać odrzucone od sondy. Z tej strony kadłuba wystawały także dwie anteny dipolowe służące do łączności. Kadłub pomalowany został wzorem z białych i czarnych pasów, które pomagały utrzymać odpowiednią temperaturę wewnątrz sondy.

Zasilanie w energię zapewniały trzy rodzaje baterii pokładowych. Silniki rakietowe były zasilane przez baterie niklowo-kadmowe, baterie srebrowe zasilały system telewizyjny, a pozostałe obwody były zasilane z baterii rtęciowych. Nadajnik radiowy o mocy 300 miliwatów pracował na częstotliwości 108,06 MHz i służył do przekazu telemetrii i i danych dopplerowskich (przez dipol elektryczny) oraz danych z kamery (przez dipol magnetyczny, z mocą szczytową sięgającą 50 W). Ogniwa pozwalały na miesięczne działanie urządzeń[1]. Komendy z Ziemi były odbierane na częstotliwości 114,8 MHz. W czasie lotu sonda miała być stabilizowana obrotowo z prędkością 1,8 obrotów na sekundę[3][5].

Instrumenty sondy[edytuj]

  • System telewizyjny skanujący w podczerwieni. Przeznaczony do uzyskania obrazów powierzchni Księżyca. System skonstruowany przez Naval Ordnance Test Station (NOTS) składał się z parabolicznego lustra ogniskującego zbierane światło na czujniku, który wzmacniał i modulował odebrany sygnał w zależności od natężenia padającego światła.
  • Detektor mikrometeoroidów – aluminiowa membrana o powierzchni 0,0381 m² połączona z mikrofonem piezoelektrycznym rejestrującym uderzenia mikrometeoroidów, wzmacniacz i dwa obwody logiczne.
  • Magnetometr – magnetometr indukcyjny ze wzmacniaczem nieliniowym o czułości w zakresie od poniżej 6 μOe do 12 mOe.
  • Czujniki temperatury wewnątrz sondy[6][3].

Plan i przebieg misji[edytuj]

Plan misji przewidywał zbliżenie sondy do Księżyca po 62 godzinach lotu. Prędkość po ustaniu pracy silnika trzeciego stopnia rakiety miała wynieść 40 233 km/godz[2]. Sam Pioneer wyposażony w silnik rakietowy TX-8-6 może być traktowany jako czwarty stopień rakiety księżycowej. Jednak służyłby on do zmniejszenia prędkości w pobliżu Księżyca. Uruchomienie tego silnika miało nastąpić w odległości około 355 tysięcy km od Ziemi. Dzięki temu sonda powinna na tyle utracić prędkość, by zostać częściowo schwytana przez pole grawitacyjne Księżyca. Pioneer kilkakrotnie okrążyłby naszego satelitę na orbicie o wysokości 29 000 km, na której miał funkcjonować przez około dwa tygodnie[3]. Znajdując się jednak ciągle jeszcze pod działaniem pola grawitacyjnego Ziemi musiałby w końcu spaść w jej kierunku i spłonąć w gęstych warstwach atmosfery[2].

Start rakiety nośnej ze stanowiska startowego LC17A na przylądku Canaveral nastąpił 17 sierpnia 1958 roku, z opóźnieniem czterech minut w stosunku do planu. Po czterdziestu sekundach pionowego lotu rakieta zaczęła kierować się na północny wschód. Po kolejnych 37 sekundach nastąpiła eksplozja na wysokości 16 km[2]. Awaria łożyska turbopompy doprowadziła do eksplozji pierwszego stopnia (Thor numer 127) rakiety. Sygnały telemetryczne z górnych stopni i sondy były odbierane przez 123 sekundy od eksplozji, aż do momentu ich upadku do Atlantyku[7][4].

Zniszczona sonda nie otrzymała po nieudanym starcie oficjalnej nazwy. Po starcie drugiej sondy w programie, która została nazwana Pioneer 1, dla pierwszej sondy przyjęto nazwę Pioneer 0[7].

Przypisy

  1. a b c d e Andrzej Marks: Podbój Księżyca trwa. Warszawa: Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 1967, s. 115-118.
  2. a b c d Olgierd Wołczek. Próbniki i rakiety księżycowe. „Astronautyka”. 2/1958, s. 13-17, 1958-09-30. Polskie Towarzystwo Astronautyczne – Oddział Śląski (pol.). 
  3. a b c d NASA-NSSDC: Pioneer 0 (ang.). [dostęp 2012-10-24].
  4. a b c d Space Technology Laboratories, Inc.: 1958 NASA/USAF Space Probes (ABLE-1) Final Report: Volume 1. Summary (ang.). 1959-02-18. [dostęp 2012-10-27].
  5. a b c Gideon Marcus: Pioneering Space (ang.). Quest: The History of Spaceflight Quarterly, wol. 14, nr 2, 2007. [dostęp 2012-10-27]. s. 52-59.
  6. Space Technology Laboratories, Inc.: 1958 NASA/USAF Space Probe (ABLE-1) Final Report. Volume 2. Payload and Experiments (ang.). 1959-02-18. [dostęp 2012-10-27].
  7. a b Gideon Marcus: Pioneering Space, Part II (ang.). Quest: The History of Spaceflight Quarterly, wol. 14, nr 3, 2007. [dostęp 2012-10-27]. s. 18-25.