Pioneer (Raumsonden-Programm)

Die Sonden der Pioneer-Missionen

Künstlerische Ansicht: NASA-Raumsonde Pioneer 10 fliegt am Jupiter vorbei.

Pioneer-0, -1 und -2

Pioneer-4 (Reservesonde)

Pioneer-P31

Pioneer-5

Pioneer-6, -7, -8, -9, -E

Unter dem Namen Pioneer (dt.: Pionier) werden insgesamt 19 verschiedene Raumsonden der NASA zusammengefasst, die zwischen 1958 und 1978 zur Erforschung des Mondes, der Sonne, des Jupiters, des Saturns und der Venus gestartet wurden.

Mission

Die Pioneer-Missionen standen allesamt unter dem Motto der Grundlagenforschung. Wissenschaft stand zunächst an zweiter Stelle, wichtiger war die Erprobung der Technik, da sich 1958 die Raumfahrt noch in den Kinderschuhen befand.

Pioneer 0 bis 4 sowie A bis D hatten den Mond zum Ziel, Pioneer 5 war ein interplanetarer Testflug, "Pioneer" 6-9 und E dienten zur Erforschung der Sonne, Pioneer 10 und Pioneer 11 zum Vorstoß ins äußere Sonnensystem (zu den Riesenplaneten Jupiter und Saturn), Pioneer-Venus 1 und 2 flogen zur Venus.

Verlauf

Den Anfang machte die US-Luftwaffe: Drei 38 kg schwere Sonden hatte sie konstruiert. Ziel war zunächst ein Vorbeiflug am Mond. Alle Sonden waren bereits mit optischen Systemen ausgerüstet.

• Pioneer 0 explodierte mitsamt der Thor-Able-Rakete nach 77 Sekunden am 17. August 1958.
• Pioneer 1 startete am 11. Oktober 1958, erreichte aufgrund eines vorzeitigen Abschaltens der zweiten Stufe der Thor-Able nur eine Gipfelhöhe von 113.854 km (ca. ein Drittel der Entfernung Erde-Mond) und verglühte nach 43 Stunden Flug in der Erdatmosphäre.
• Pioneer 2 erreichte aufgrund des Versagens der dritten Stufe der Thor-Able-Trägerrakete am 8. November 1958 nur eine Entfernung von 1500 km und verglühte dann in der Erdatmosphäre.

Danach war das US-Heer an der Reihe. Zu den beteiligten Wissenschaftlern zählte auch Wernher von Braun. Die beiden Sonden, die unter seiner Aufsicht konstruiert worden waren, hatten ein Gewicht von nur sechs Kilogramm und trugen als wissenschaftliches Experiment einen Strahlendetektor.

• Pioneer 3 erreichte aufgrund eines vorzeitigen Abschaltens der ersten Stufe der Juno-II-Trägerrakete am 6. Dezember 1958 nur eine Gipfelhöhe von 102.230 km und verglühte, ähnlich wie Pioneer 1, nach 38 Stunden Flug in der Erdatmosphäre.
• Mit dem Start von Pioneer 4 auf einer Juno-II-Rakete gelang den USA am 4. März 1959 der entscheidende Durchbruch: Der Mond wurde in 60.000 km Abstand passiert. Die Sonde verließ danach den Wirkungsbereich der Erdschwerkraft und drang als erstes US-amerikanisches Raumfahrzeug in den interplanetaren Raum vor. Dennoch waren die USA zu spät: Lunik 1 hatte die gleiche Mission bereits am 4. Januar 1959, also zwei Monate vorher, durchgeführt.

Um mit der Sowjetunion gleichzuziehen, bereitete die neue Weltraumbehörde NASA 1959 den Start von vier Mondorbitern vor, allesamt ungefähr 170 kg schwer. Diese Vierergruppe war ein einziger Fehlschlag und wurden vor der Öffentlichkeit geheim gehalten. Daher auch die widersprüchlichen Bezeichnungen.

• Pioneer A, auch Pioneer P-1, (wird auch oft gar nicht aufgeführt!) explodierte am 24. September 1959 mit einer Atlas-Able-Rakete bei Triebwerkstests vor dem Start.
• Pioneer B, auch Pioneer P-3, wurde am 26. November 1959 45 Sekunden nach dem Start durch das Versagen der Nutzlastverkleidung der Atlas-Able-Rakete zerstört.
• Pioneer C, auch Pioneer P-30, explodierte mit der Atlas-Able-Trägerrakete am 25. September 1960.
• Pioneer D, auch Pioneer P-31, explodierte mitsamt der Atlas-Able-Rakete am 15. Dezember 1960.

Im Jahr 1960 testete die NASA auch einen Prototypen für eine interplanetare Raumsonde. Obwohl hierfür nur ein einziges - 43 kg schweres - Exemplar zur Verfügung stand, klappte alles:

• Pioneer 5 startete am 11. März 1960 mit einer Thor-Able-Rakete. Der Kontakt konnte regelmäßig bis zum 30. April 1960 gehalten werden, danach empfing man noch bis zum 24. Juni 1960 unregelmäßig Signale von der Sonde, doch das Ziel war erreicht.

Danach trat im Rahmen der Ranger Mondsonden und des Mariner-Programms (Venus und Mars) eine Pause bei den „Pioneers“ ein. Erst im Jahre 1965 wurden neue Sonden gebaut. Dabei wurde der interplanetare Raum zum Ziel, in welchem ein Sonden-Netzwerk zur Sonnenerkundung aufgebaut werden sollte.

• Pioneer 6 startete am 16. Dezember 1965 mit einer Delta-Rakete.
• Pioneer 7 startete am 17. August 1966 mit einer Delta-Rakete.
• Pioneer 8 startete am 13. Dezember 1967 mit einer Delta-Rakete.
• Pioneer 9 startete am 8. Dezember 1968 mit einer Delta-Rakete
• Pioneer E startete am 27. August 1969, doch explodierte die Delta-Rakete kurz nach dem Start, und die Sonde wurde zerstört.

Die anderen Sonden arbeiteten aber zufriedenstellend. Die Experimente umfassten Messungen von Staubpartikeln, verschiedenen Strahlen und Magnetfeldern. Die Sonde Pioneer 7 wurde 1986 auch zur Beobachtung des Halleyschen Kometen aus 12 Mill. km Entfernung eingesetzt.

Als erste verlor die NASA am 18. Mai 1983 den Kontakt zu Pioneer 9. Die anderen drei Sonden arbeiteten bis Mitte der 1990er Jahre. Der Kontakt zu Pioneer 7 brach am 31. März 1995 ab, zu Pioneer 8 am 22. August 1996. Auch zu Pioneer 6 war nach 1995 die Kommunikation teilweise unterbrochen. Ein letzter Kontakt zu Pioneer 6 wurde am 8. Dezember 2000 etabliert - 35 Jahre nach dem Start. Dies stellt einen absoluten Rekord in puncto Lebensdauer dar.

In den Siebzigerjahren wurden die vier letzten Pioneer Sonden gestartet. Pioneer 10 und 11 hatten als Ziel die Erforschung der Planeten Jupiter und Saturn, sowie des Asteroidengürtels; Pioneer-Venus des Planeten Venus . Diese Missionen verliefen erfolgreich.

• Pioneer 10 startete am 3. März 1972 mit einer Atlas-Centaur-Rakete.
• Pioneer 11 startete am 6. April 1973 mit einer Atlas-Centaur-Rakete.
• Pioneer-Venus 1 startete am 20. Mai 1978 mit einer Atlas-Centaur-Rakete.
• Pioneer-Venus 2 startete am 8. August 1978 mit einer Atlas-Centaur-Rakete.

Populärkulturelle Rezeption

• Star Trek V: Am Rande des Universums: Eine Pioneer-Sonde wird von einem Klingonen als Weltraummüll angesehen und zur Schießübung verwendet. Dabei könnte es sich um Pioneer 10 oder Pioneer 11 handeln.

Siehe auch

• Liste der unbemannten Raumfahrtmissionen
• Deep Space Network
• Pioneer-Anomalie
• Voyager 1 und Voyager 2

Weblinks

 Commons: Das Pioneer-Programm – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• safog.com: Dokumentationen und Diagramme zur Pioneer-Anomalie
• Bernd Leitenberger: Das Pioneer Programm
• extrasolar-planets.com: Pioneer Sonden
• NASA: Pioneer (englisch)
• NASA Images

Satelliten und Raumsonden zur Sonnenerforschung

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(Siehe auch: Sonne)