Las Misiones Pioneer 10 y 11

Pioneer 10

La sonda espacial Pioneer 10 fue lanzada el 2 de Marzo de 1972 a bordo del vehiculo de lanzamiento Atlas/Centauro/TE364-4. La plataforma Atlas, dotada de 5 motores de oxigeno liquido y RP1, era la encargada de generar un empuje de 186343 kg, parte del cual era necesario para contrarestar la fuerza de la gravedad en el despegue. La plataforma Centauro, dotada de 2 motores de hidrogeno y oxigeno liquidos, era capaz de generar un empuje de 13227 kg, y disponia de unos paneles aislantes que eran desplegados justo antes de que el cohete abandonase la atmosfera terrestre para evitar el calor y la friccion provocada por la combustion del hidrogeno. Por ultimo, la plataforma TE364-4 desarrollaba un empuje de 6795 kg a base de combustible solido que era capaz de impulsar al Pioneer 10, en el vacio del espacio, a una velocidad de 14,3 kilometros por segundo a la vez que la hacia girar sobre si misma a 60 rpm. A esta velocidad, alcanzo a la Luna en 11 horas y sobrepaso la orbita de Marte (alrededor de 80 millones de kilometros) en solo 12 semanas.

El 15 de Julio de 1972 el Pioneer 10 entro en el cinturon de asteroides donde los materiales viajan a velocidades de 20 kilometros por segundo y cuyo tamaño llega a ser del de Alaska (el estado norte-americano).

Despues de realizar la peligrosa travesia por el cinturon de asteroides, la sonda Pioneer 10 se aproximo a Jupiter acelerando su velocidad hasta 36,6 kilometros por segundo debido a la gran atraccion gravitatoria del planeta, situandose a solo 130354 kilometros de su superficie de nubes el 3 de diciembre de 1973. En su travesia alrededor de Jupiter, cartografio sus cinturones de radiacion intensa, localizo su campo magnetico y descubrio que era un planeta predominantemente liquido.

Despues de su encuentro con Jupiter, Pioneer 10 continuo su exploracion en el exterior del sistema solar, estudiando las particulas energeticas del viento solar y los rayos cosmicos que entran en la Via Lactea (nuestra galaxia).

La mision termino oficialmente el 31 de Marzo de 1997 cuando el Pioneer 10 se encontraba a 10100 millones de kilometros de la Tierra, y en cuyas transmisiones se empleaban 9 horas y 43 minutos.

Pioneer 11

La sonda espacial Pioneer 11 fue lanzada el 5 de Abril de 1973, igual que el Pioneer 10, a bordo del vehiculo de lanzamiento Atlas/Centauro/TE364-4. Despues de haber realizado con exito la travesia por el cinturon de asteroides el 19 de Abril de 1974, se realizo un ajuste de velocidad encendiendo sus impulsores hasta añadirle 63,7 metros por segundo mas, para situar su orbita alrededor de Jupiter a tan solo 43000 kilometros de su superficie de nubes. Esta orbita tan baja permitio la aceleracion de la nave hasta alcanzar una velocidad de 48 kilometros por segundo (55 veces mas rapida que la bala que sale de un rifle de alta velocidad) a consecuencia de la gran atraccion gravitatoria del planeta. Es hasta el momento, el vehiculo mas rapido lanzado nunca por la raza humana. Durante su orbita alrededor del planeta, el 2 de Diciembre de 1974, tomo imagenes de La Gran Mancha Roja, realizo las primeras observaciones de las inmensas regiones polares y determino la masa de una de sus lunas, Calisto.

Despues de su encuentro con Jupiter e impulsado por este, recorrio 2400 millones de kilometros hasta llegar al planeta de los anillos, Saturno, el 1 de Septiembre de 1979, orbitando a una distancia de 20921 kilometros de su superficie y tomando las primeras fotos a corta distancia. Sus instrumentos pudieron descubrir 2 nuevas pequeñas lunas, anillos adicionales, se cartografio su magnetoesfera  y su campo magnetico, y se estudio su luna Titan, determinandose que era demasiado fria para albergar la vida. Tambien se descubrio, enviando asombrosas imagenes de los anillos de Saturno, que los que parecian brillar desde la Tierra eran realmente oscuros vistos a corta distancia.

Despues de su encuentro con Saturno, el Pioneer 11 prosiguio su camino hacia el espacio exterior del sistema solar, estudiando las particulas energeticas del viento solar y los rayos cosmicos que entran en la Via Lactea. La sonda se encontraba a una distancia de 6500 millones de kilometros de distancia empleando, las transmisiones, 6 horas de tiempo hasta la Tierra viajando a la velocidad de la luz. En el mes de Septiembre de 1995, con las baterias de energia casi exhaustas, la sonda ya no podia realizar ningun tipo de observacion cientifica. Y el 30 de Septiembre de 1995 las operaciones rutinarias de la mision se detuvieron. La comunicacion intermitente con la nave continuo hasta el mes de Noviembre de 1995 en que se recibio su ultimo contacto. No ha habido ninguna comunicacion desde entonces ya que debido al movimiento de la Tierra y a la falta de energia de la sonda, no ha sido capaz de reorientar su antena con respecto a ella.

Se desconoce si aun sigue transmitiendo alguna señal.
 
La Nave
 
Las Pioneer han sido dirigidas para la NASA por el Centro de Investigacion Ames, en Mountain View (California), y fueron construidas por el Grupo de Espacio & Tecnologia TRW, en Redondo Beach (California).
 
Las sondas tienen un peso de 270 kilogramos y poseen una antena de alta ganancia para las comunicaciones con un plato de 2,7 metros de diametro. Tambien tienen 6 motores que proporcionan la velocidad y posicion correctas, asi como una estabilizacion de giro que alcanza las 5 rpm.

La energia electrica es proporcionada por 4 Generadores Termoelectricos de Radioisotopos (RTGs) que consiguen abastecer a la nave con un total de 160 watios de potencia (medidos en el momento del lanzamiento). Cada una de las naves lleva un conjunto de instrumentos diseñados para hacer las mediciones necesarias en el espacio, asi la Pioneer 10 lleva 11 instrumentos y la Pioneer 11 lleva 12.

A continuacion viene una tabla con los instrumentos cientificos abordo de las naves Pioneer 10 y 11.

 
Instrumentacion
Pioneer 10
Pioneer 11
  Magnetometro de Vector de Helio   Falla   Sin energia 
  Analizador de Plasma   Funcionando    Sin energia
  Instrumento de Particulas Cargadas   Funcionando   Sin energia
  Telescopio de Rayos Cosmicos   Funcionando   Sin energia
  Telescopio de Tubo Geiger   Funcionando   Sin energia
  Detector de Radiaciones Atrapadas   Funcionando   Sin energia
  Detector de Meteoros   Apagado/Falla    Sin energia
  Experimento de Asteroides-Meteoros    Apagado/Falla   Sin energia
  Fotometro Ultravioleta   Funcionando   Sin energia
  Fotopolarimetro de Imagenes   Apagado   Sin energia
  Radiometro de Infrarrojo   Falla   Sin energia
  Magnetometro de Flujo   No posee   Sin energia 
Los que figuran apagados solo fueron usados durante el encuentro con Jupiter o Saturno.
 

Debido a la continua perdida de energia electrica en la nave Pioneer 11, en Octubre de 1995 ya no se podia operar sobre ningun instrumento desde la Tierra. Y un mes despues, en Noviembre de 1995, todas las comunicaciones con la nave se perdieron y se convirtio en una nave fantasma para siempre.

Aunque todavia queda su placa...

La Placa

Cuando las señales de las dos Pioneer no puedan ser recibidas desde la Tierra, tendran otra mision en el espacio interestelar. Esta mision final fue concebida cuando, estando el pioneer 10 en vacio absoluto, brillaba bajo la intensa luz de un Sol artificial en el simulador espacial de Sistemas TRW, California. La prueba final fue llevada a cabo antes de que la nave fuera transportada al Centro Espacial Kennedy. Un grupo de corresponsales de prensa cientifica, visitaron las instalaciones para ver al Pioneer bajo prueba.

Mirando al Pioneer a traves de las cristaleras del simulador, uno de los corresponsales, Eric Burgess, visualizo al Pioneer 10 como el primer emisario mas alla de nuestro sistema solar. Esta nave podria llevar un mensaje especial a cualquiera que la encontrase, sobre su origen y sobre los que la diseñaron.

Burgess menciono su pensamiento a Richard Hoagland, un escritor independiente, y a Don Bane, que trabajaba para Los Angeles Herald-Examiner, y se entusiasmaron con la idea.

El resultado fue que Burgess y Hoagland hablaron con Carl Sagan (en la imagen), Director entonces del Laboratorio de Estudios Planetarios en la Universidad de Cornell, que habia estado involucrado junto con Frank Drake, Director del Centro Nacional de Astronomia e Ionosfera en la Universidad de Cornell, en una conferencia orientada a los problemas de comunicacion con posibles inteligencias extraterrestres.

El Dr. Sagan se entusiasmo tanto con la posibilidad de enviar un mensaje al espacio exterior en la nave Pioneer, que el y el Dr. Drake diseñaron una placa con la ayuda, en dibujo, de Linda Salzman Sagan. El diseño fue presentado en la Administracion Nacional de Espacio y Aeronautica, y aceptado para ser añadido al primer vehiculo humano en abandonar nuestro sistema solar, el Pioneer 10.

Asi, el diseño fue grabado en una placa de aluminio dorada de 15,25 por 22,8 centimetros y de 0,127 centimetros de grosor. Esta placa fue acoplada a la estructura que sujetaba la antena de la nave, en una posicion donde estaria protegida de la erosion del polvo interestelar. (ver imagen)
 
Los dibujos en la placa representan lo siguiente:

Las sondas Pioneer 10 y 11 tardaran muchos miles de años en llegar a las estrellas mas cercanas, pero quizas en algun momento dentro de muchos millones de años, atraviesen un sistema planetario de alguna zona remota estelar en cuyos planetas se albergue vida inteligente.

Si esa vida inteligente posee la capacidad suficiente para detectar alguna de las naves Pioneer, la habilidad tecnica para capturarla y la curiosidad cientifica para examinarla, tal vez sean capaces de descifrar su mensaje.

 


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