Первый между Землей и Венерой

Ключ на старт

Пионер Солнечной системы

Полет космического зонда Pioneer-5, планировался NASA в рамках плана полетов АМС к Венере. В начале июня 1959 года открывалось исключительно удачное стартовое окно: можно было с минимальной отлетной скоростью «положить» зонд в плоскость орбиты Венеры, которая к тому же в момент прилета, в первых числах ноября 1959 года, находилась вблизи узла своей орбиты.

В STL (Лаборатории космической техникидля ВВС) параллельно создавались четыре сходных по конструкции космических аппарата, отличительной особенностью которых были четыре панели солнечных батарей, установленные на откидных штангах. Они торчали по бокам аппарата на манер лопастей гребного колеса или велосипедных педалей, и новые зонды так и прозвали – Paddlewheel.

На относительно небольших расстояниях от Земли с АМС должны были работать станции STL, развернутые в период первой лунной программы. Однако три последних месяца полета к Венере связь была возможна только через 76-метровую антенну в Джодрелл-Бэнк.

3 июня ракета Thor Able IV должна была вывести на траекторию полета к Венере аналогичный по конструкции пролетный зонд с обозначением P-2 (Probe-2) массой всего 35 кг. Коррекция не предусматривалась, так что минимальное расстояние от планеты определялось точностью выведения и могло быть достаточно большим.

В октябре на стартовый комплекс LC-17A установили еще один Thor, на этот раз для пуска зонда P-2 в сторону орбиты Венеры. Старт планировался на начало ноября, затем на 15 декабря, но был отложен из-за неисправности КА. Была пропущена и третья расчетная дата, 28 января, так как NASA потребовало провести дополнительные вибрационные и термовакуумные испытания зонда.

Pioneer-5

11 марта 1960 года со стартового комплекса № 17A космодрома Cape Canaveral произведен старт ракеты-носителя Thor Able-4 (Thor Able IV 219). В космос выведена автоматическая межпланетная станция Pioneer-5 [P-2] (00027/1960 Альфа 1), предназначенная для исследования межпланетного пространства между орбитами Земли и Венеры. В задачу полета входило изучение магнитных полей, космической радиации, соударений с микрометеоритами.

Через 27 мин после старта, на высоте 8000 км, по команде из Джодрелл-Бэнк аппарат был отделен от 3-й ступени. Отлетная скорость была на 148 м/с ниже расчетной, но зонд все-таки вышел на отличающуюся от расчетной орбиту с перигелием в 120.5 млн км от Солнца и периодом обращения 311.6 суток.

Для наблюдения за земным электромагнитным полем и улавливанием солнечных частиц Pioneer-5 был оснащен пропорциональным встречным телескопом. Специальный магнитометр предназначался для измерения магнитного поля в отдаленной от Земли области около геомагнитной границы и в межпланетном пространстве. Кроме того, научная аппаратура включала в себя прибор Гейгера-Мюллера для измерения космической радиации и спектрометр или датчик микрометиоритов.

На борту аппарата были установлены два радиопередатчика мощностью 5 и 150 вт. Для питания передатчиков имелись солнечные элементы, укрепленные на 4 лопастях. Связь с аппаратом прекратилась, когда он находился на расстоянии 37 млн. км от Земли. Вес космического аппарата составлял 40 кг.

Исходя из всех переданных на Землю данных, было установлено существование межпланетных магнитных полей.

Запуск           NSSDC ID     1960-001A

Объект          NORAD ID   27        PIONEER 5

Находится на орбите.

National Space Science Data Center (http://nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/spacecraftDisplay.do?id=1960-001A)

Pioneer 5 (1960 Alpha 1) was a spin-stabilized space probe used to investigate interplanetary space between the orbits of earth and Venus. The spacecraft measured magnetic field phenomena, solar flare particles, and ionization in the interplanetary region. The digital data were transmitted at 1, 8, and 64 bps, depending on the distance of the spacecraft from the earth and the size of the receiving antenna. Weight limitations on the solar cells prevented continuous operation of the telemetry transmitters. About four operations of 25-min duration were scheduled per day with occasional increases during times of special interest. A total of 138.9 h of operation was completed, and over 3 million binary bits of data were received. The major portion of the data was received at the Manchester and Hawaii tracking stations because their antennas provided grid reception. Pioneer 5 performed normally until April 30, 1960, after which telemetry transmission became too infrequent for any significant addition to the data. The spacecraft established a communications link with the earth from a record distance of 22.5 million miles on June 26, 1960, which was the last day of transmission.

http://solarsystem.nasa.gov/missions/profile.cfm?MCode=Pioneer_05&Display=ReadMore

Pioneer 5

Mission Type: Orbiter

Launch Vehicle: Thor-Able IV (no. 4 / Thor no. 219 / DM-1812-6A)

Launch Site: ETR / launch complex 17A

NASA Center: Goddard Space Flight Center

Spacecraft Mass: 43.2 kg

Spacecraft Instruments: 1) magnetometer; 2) ionization chamber; 3) Geiger-Mueller tube; 4) micrometeoroid momentum spectrometer; 5) photoelectric cell aspect indicator; 6) proportional counter telescope

Maximum Data Rate: 64 bits per second

References:

Deep Space Chronicle: A Chronology of Deep Space and Planetary Probes 1958-2000, Monographs in Aerospace History No. 24, by Asif A. Siddiqi

Goals: Pioneer 5 was sent into a heliocentric orbit between Earth and Venus as a technology test. It also carried equipment to confirm scientists' theories of an interplanetary magnetic field.

Accomplishments:The spacecraft proved to be a successful test of technologies that would carry later missions in the series -- such as Pioneers 10 and 11 -- deep into the outer solar system. It also confirmed the existence of the interplanetary magnetic field.

Launched on a direct solar orbit trajectory, Pioneer 5 successfully reached heliocentric orbit between Earth and Venus to demonstrate deep space technologies and to provide the first map of the interplanetary magnetic field.

The spacecraft had originally been intended for a Venus flyby, but the mission was switched to a solar flyby. Pioneer 5 carried Telebit, the first digital telemetry system operationally used on a U.S. spacecraft; it was first tested on Explorer 6. The system used a 5-watt or a 150-watt transmitter, with a 5-watt transmitter acting as driver. Information rates varied from 64 to 8 to 1 bit per second.

Controllers maintained contact with Pioneer 5 until 26 June 1960, to a then record distance of 36.2 million kilometers from Earth (later surpassed by Mariner 2). The probe, using its 18.1-kilogram suite of scientific instruments, confirmed the existence of previously conjectured interplanetary magnetic fields.

При работе были использованы материалы по ссылкам:

http://www.jpl.nasa.gov/missions/missiondetails.cfm?mission=Pioneer3and4

http://epizodsspace.testpilot.ru/e2/tab/zap-als58-60.html

http://space.skyrocket.de/