Pioneer 4

Pioneer 4

Inne nazwy	1959 Nu 1
Zaangażowani	NASA, wojskowa agencja ABMA, JPL (USA)
Indeks COSPAR	1959-013A
Rakieta nośna	Juno II
Miejsce startu	Cape Canaveral Air Force Station, USA
Cel misji	Księżyc
Orbita (docelowa, początkowa)
Okrążane ciało niebieskie	Słońce
Perycentrum	0,98 au
Apocentrum	1,13 au
Okres obiegu	398 d
Nachylenie	29,9°
Mimośród	0,07109
Czas trwania
Początek misji	3 marca 1959 (05:10:56 UTC)
Koniec misji	5 marca 1959
Wymiary
Kształt	stożkowaty
Wymiary	wys. 51 cm; śr. 23 cm
Masa całkowita	6,1 kg

Pioneer 4 – amerykańska sonda wysłana w kierunku Księżyca w ramach programu Pioneer. Była pierwszym amerykańskim statkiem, który pokonał siłę przyciągania Ziemi i zbliżył się do powierzchni Księżyca. Statek osiągnął orbitę okołosłoneczną i przebywa na niej do teraz. Była to piąta, tym razem udana, próba opuszczenia pola ziemskiej grawitacji przez amerykańskie sondy. Poprzednie próby statków Pioneer 0, Pioneer 1, Pioneer 2 i Pioneer 3 zakończyły się fiaskiem.

Opis misji

Sonda miała być pierwszym statkiem, który minie Księżyc. Jednak udało się to dopiero za piątym razem. W wyścigu kosmicznym, jaki towarzyszył zimnej wojnie, Stany Zjednoczone przegrały walkę o tytuł pierwszego statku, który opuści ziemskie pole grawitacyjne, ze Związkiem Radzieckim, który kilka tygodni wcześniej pomyślnie wystrzelił sondę Łuna 1.

Po wykonaniu najważniejszego zadania (lot do Księżyca i minięcie go), Pioneer 4 zwrócił dane o promieniowaniu i umożliwił Amerykanom wykonanie cennych ćwiczeń w zakresie namierzania odległych statków kosmicznych. Statek zbliżył się na 58 983 km do powierzchni Księżyca 4 marca 1959 roku (godz. 22:25 GMT, nad punktem 7,2° E i 5,7° S), z prędkością 7230 km/h. Odległość ta była za mała do wyzwolenia czujników fotoelektrycznych – nie wykonano zdjęć powierzchni Księżyca. Następnie sonda weszła na orbitę orbitę heliocentryczną, na której przebywa do tej pory. Parametry wokółsłonecznej orbity Pioneera 4 były następujące: peryhelium 146,8 mln km (prędkość ruchu sondy w kierunku równoległym do powierzchni Słońca była wówczas równa 30,9 km/s), aphelium 169,3 mln km (prędkość 26,6 km/s), czas trwania jednego okrążenia wokół Słońca 392 doby. Sonda była śledzona przez 82 godzin, do osiągnięcia dystansu 655 000 km. Peryhelium osiągnęła 18 marca, o godz. 1:00 GMT, aphelium w dniu 29 września 1959 r.

Wraz z sondą na orbitę weszła także cylindryczna obudowa czwartego stopnia rakiety nośnej Juno II, oznaczona 1959 Nu 2, tj. 1959-013B.

Budowa i działanie

Pioneer 4 i Pioneer 3 były bliźniaczymi konstrukcjami. Satelita ważył 6,1 kg. Miał kształt stożka o wysokości 0,51 m i średnicy 0,23 m. Był wykonany z pozłacanego włókna szklanego, które zapewniało przewodność elektryczną kadłuba. Pomalowany był w pasy, dla regulacji temperatury. Zasilanie odbywało się z baterii rtęciowej. Antenę stanowił kadłub statku wraz z cienkim bolcem umieszczonym na jego szczycie. W środku podstawy sondy umieszczono czujnik fotoelektryczny sprzężony z dwiema fotokomórkami. Miał on zadziałać, gdy sonda byłaby ok. 30 000 km od Księżyca.

Mechanizm derotacji składał się z dwóch 7-gramowych ciężarków umieszczonych na 150 cm lince (zwiniętej). Hydrauliczny czasomierz wyzwalał szpulę po 10 godzinach od startu. Linki odwijały się i nadawały całości ruch obrotowy, który przeciwdziałał dotychczasowym obrotom sondy. Po zwolnieniu obrotów statku, z 400 do 6 obr./min, ciężarki były odrzucane.

Ładunek

• 2 liczniki Geigera-Mullera
• System fotograficzny (2 elementy fotoelektryczne)
• Nadajnik radiowy: 960,05 MHz; masa 0,5 kg; sygnał FM o mocy 0,1 W

Bibliografia

• Gunter's Space Page Pioneer 3, 4 (ang.)
• NSSDC Master Catalog: Pioneer 4 (ang.)