Pioneer 10 - sonda mířící ke hvězdám

Když 3. března 1972 startovala zesílená nosná raketa Atlas Centaur se sondou Pioneer 10, která měla proletět kolem největších planet Sluneční soustavy, neopomněli komentátoři zdůraznit, že Pioneer 10 se stane prvním objektem, který se vydá do mezihvězdného prostoru.

V současné době se k hranici Sluneční soustavy ale jako první přibližuje jiná sonda - Voyager 1, která Zemi opustila v roce 1977. Sice odstartovala ze sond opouštějících náš systém jako čtvrtá, ovšem díky jiné průletové trajektorii kolem velkých planet získala větší rychlost a sondu Pioneer 10 (17. února 1998) i další dvě (Pioneer 11 a Voyager 2) předstihla. Každá ze sond ale míří do jiné části vesmíru. Podívejme se, jak se příběh vyvíjel příběh sondy Pioneer 10.

Historie letů do vzdálených oblastí naší soustavy se datuje už od roku 1965, kdy komise americké Národní akademie věd (Space Sciences Board) dospěla k závěru, že v letech 1970 až 1985 bude největším vědeckým cílem planetární výzkum vnějších planet. Nahrávalo tomu i postavení velkých planet Sluneční soustavy, kdy jedna sonda vypuštěná ze Země by mohla postupně zkoumat Jupiter, Saturn i Neptun. NASA požadoval do svých rozpočtů peníze na realizaci takové mise, ale požadavky byly vždy pokráceny a tak se projekt (pojmenovaný též jako Grand Tour) postupně omezoval. Přesto se podařilo sondu dokončit a 3. března 1972 (tedy právě před čtyřiceti lety) odstartovala z Cape Canaveral pod označením Pioneer 10.

Vlastní sonda, stejně jako její dvojník Pioneer 11, vznikala v Ames Research Center pod vedením Charlie Halla, ale jejím duchovním otcem byl Smith DeFrance, který již od roku 1962 přesvědčoval vedení NASA, aby zařadilo sondy pro planetární výzkum do svého programu. Hall prosazoval teorii, že sonda musí být co nejjednodušší, aby i ve vzdáleném vesmíru bylo co nejméně náchylná k závadám. Omezujícím ale byla také její hmotnost - asi 570 kg. Že se jednalo o správnou filozofii ukazuje i to, že sonda Pioneer 10 byla i více než třicet let po své výrobě funkční, přestože plánovaná životnost byla 21 měsíc. Poslední telemetrická data byla ze sondy získána 22. dubna 2002, ale ještě v lednu 2003 byly zachyceny velice slabé signály (ovšem bez telemetrie). Při dalším pokusu o kontakt, 7. února 2003, se už žádné signály nepodařilo zachytit; podle názoru specialistů už zřejmě radioizotopový zdroj neměl pro vysílač dostatek energie.
Pro zajímavost: poslední signály ze sondy Pioneer 11 byly přijaty 30. září 1995, tedy více než 22 let po jejím startu ze Země.

Sonda Pioneer 10, která po startu letěla přímo ke svému cíli, se v prosinci 1973 přiblížila k Jupiteru a proletěla kolem něj ve vzdálenosti asi 200.000 km. Na bližší průlet si nikdo netroufal, neboť nebylo jasné, jak bude elektronika sondy reagovat na silné magnetické pole Jupitera. Protože sonda i po průletu fungovala normálně, rozhodlo řídicí středisko, že další sonda - Pioneer 11 (který byl na cestě k Jupiteru od 5. dubna 1973) - provede korekci letové dráhy tak, aby se více přiblížila k Jupiteru. Současně nová trajektorie průletu umožnila nasměrovat sondu Pioneer 11 k Saturnu a částečně tak realizovat Grand Tour. Sonda Pioneer 10 se stala prvním tělesem vyrobeným lidskou rukou, které doletělo dál než za dráhu Marsu.

Pioneer 10 získal několik prvenství. Byl nejrychlejším objektem, jenž opustil Zemi - raketa mu udělila rychlost 52.143 km/h (14,48 km/s), takže dráhu Měsíce překonal už 11 hodin po startu a dráhu Marsu dosáhl za 12 týdnů. 15. července 1972 jako první vstoupil do pásu asteroidů a prokázal, že sonda může bez úhony tuto oblast překonat. Jako první prováděl přímé pozorování Jupitera a získal jeho snímky z malé vzdálenosti a v roce 1983 jako první umělý objekt doletěl za oběžnou dráhu Pluta (tehdejší poslední planety naší soustavy).

Po průletu kolem Jupitera už Pioneer 10 nesměřoval k žádnému dalšímu tělesu a jeho aparatura prováděla měření energetických části ze Slunce a kosmického záření. Vědecká data byla získávána až do začátku roku 1997 a mise sondy byla 31. března 1997 uzavřena. Další kontakty se sondou se staly součástí studie NASA zaměřené na komunikační technologie pro budoucí mezihvězdné mise. Jak už jsem zmínil, poslední kontakt se sondou se uskutečnil v lednu 2003; v té době byla sonda vzdálena od Země 7,6 miliardy km a rádiový signál tuto vzdálenost překonával 11 hodin a 20 minut.

Pioneer 10 díky urychlení v gravitačním poli Jupitera získal únikovou rychlost (36,66 m/s) rychlost a zamířil do souhvězdí Býka. Jeho současná rychlost (asi 12 km/s vůči Slunci) je ale v porovnání se vzdálenostmi ve vesmíru nepatrná a k první hvězdě, Aldebaran ve vzdálenosti 68 světelných let, se přiblíží až za více než dva milióny let. Také sonda Pionner 11 míří do mezihvězdného prostoru; rychlostí kolem 11 km/s směřuje do souhvězdí Orla.Pro případ, že by sonda byla během svého letu mezihvězdným vesmírem zachycena inteligentními bytostmi, je na sondě umístěna pozlacená destička s "dopisem" o naší existenci, včetně "zpáteční adresy". Stejná destička byla instalována i na další sondě Pioneer 11.

HLAVNÍ PRAMENY:
[1] P. Lála, A. Vítek: Malá encyklopedie kosmonautiky, Mladá fronta, Praha 1982
[2] K. Pacner, A. Vítek: Půlstoletí kosmonautiky, Epocha, Praha 2008
[3] http://www.astrobio.net/index.php?option=com_retrospection&task=detail&id=4595[4] http://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/text/pion10_pr_20030225.txt[5] http://solarsystem.nasa.gov/missions/profile.cfm?MCode=Pioneer_10

-----
Příště: Pilotované orbitální stanice; plánované zveřejnění: 3.3.2012.