Pioneer P-31

Pioneer P-31 (numit și Atlas-Able 5B sau Pioneer Z ) a fost o sondă spațială americană, făcând parte din programul Pioneer, destinată orbitei Lunii și distrusă la scurt timp după lansare. Scopul misiunii a fost plasarea unei sonde bogate în instrumente științifice pentru a studia mediul dintre Pământ și Lună și pentru a testa și dezvolta tehnologiile necesare pentru controlul și operarea sondelor spațiale de la sol. P-31 a fost echipat cu sisteme capabile să realizeze imagini de aproape ale satelitului nostru natural, să-i estimeze masa , să obțină hărți topografice ale polilor, să înregistreze distribuția și viteza micrometeoriților și să studieze radiațiile, câmpurile magnetice și undele electromagnetice în spațiu. La bordul sondei a fost găzduit și primul sistem de propulsie pentru rachete din SUA capabil să funcționeze chiar și câteva luni după lansare și necesar pentru corectarea cursului Pioneer P-31.

Sonda

P-31 a fost practic identic cu Pioneer P-30 anterior , care a fost, de asemenea, un eșec. Corpul principal avea forma unei sfere de 1 metru în diametru, sistemul de propulsie montat pe fund ducând înălțimea principală a sondei la 1,4 metri. Masa structurii și capacului aliajului de aluminiu a fost de aproximativ 30 kg, în timp ce unitatea de propulsie a cântărit aproximativ 90 kg. Sursa de alimentare pentru funcționarea mașinii a fost asigurată de patru panouri solare, fiecare de 60x60 cm mare și conținând 2.200 de celule fotovoltaice , care s-au extins de pe laturile acoperirii sferice pe o lungime totală de 2,7 metri și au reîncărcat bateriile de nichel - cadmiu . Interiorul sondei a fost ocupat în cea mai mare parte de un rezervor sferic mare de hidrazină , surmontat de două rezervoare mici de azot , de asemenea sferice ca formă, și de o rachetă de frânare, care a încetinit sonda înainte de a intra pe orbita lunară și capabilă să fie oprit și pornit de mai multe ori în timpul zborului. Plasată la baza sferei era o rachetă vernier care putea fi trasă de patru ori și care urma să fie folosită pentru corecții de curs în timpul călătoriei P-31.

În jurul emisferei superioare a rezervorului de hidrazină se afla o platformă de instrumentare în formă de inel care transporta bateriile împărțite în două pachete, două transmițătoare UHF de 1,5 wați , module logice pentru instrumentație științifică, receptoare, decodor , trei convertoare, un amplificator separator și majoritatea instrumentele științifice. Două antene dipol UHF ieșeau din vârful sferei pe partea opusă a duzei de injecție a rachetei, în timp ce încă două antene dipol UHF și o antenă lungă VLF ieșeau din fundul sferei. Transmițătoarele funcționează la o frecvență de 378 MHz .

Controlul termic a fost efectuat datorită a cincizeci de mici dispozitive elicoidale dispuse pe suprafața sferei și realizate din material reflectorizant. Fiecare a fost alcătuit din patru aripioare plasate la nivelul suprafeței sferei, care a fost vopsită cu culoare neagră, capabilă să absoarbă căldura. O bobină sensibilă la căldură a fost conectată la lame: o scădere a căldurii ar fi determinat rotirea lamelor pentru a expune suprafața neagră și, în consecință, sonda s-ar fi încălzit, în timp ce o creștere mare a temperaturii ar fi rotit lamele pentru a masca zona neagră și reflectă lumina și, prin urmare, căldura. Unități pătrate au fost, de asemenea, montate pe suprafața sferei, care au reușit să disipeze căldura din interior.

Echipament la bord

Instrumentația științifică de la bord a constat dintr-o cameră de ionizare , un contor Geiger pentru măsurarea fluxului total de radiații, un detector de radiații cu energie ridicată, un scintilator folosit pentru detectarea radiațiilor cu energie redusă, un spectrometru pentru studierea benzilor van. Allen și pentru determinați dacă Luna deținea vreunul, un receptor VLF pentru unde radio naturale, un transponder pentru a studia densitatea electronilor și magnetometrelor . De asemenea, la bord se afla un detector de particule pentru a studia efectele erupțiilor solare , un detector de micrometeorit și un scaner solar.

Singura diferență dintre P-31 și P-30 anterioară a fost adăugarea unui detector de protoni în stare solidă cu energie redusă și a unei antene experimentale plasate pe un pod atașat la rapel. Masa totală a sondei a fost de 60 kg, iar costul său final a fost de 9-10 milioane de dolari SUA.

Misiunea

Sonda a fost lansată pe o rachetă balistică intercontinentală Air Force-Convair Atlas D cuplată cu etapele superioare ale vectorului Thor-Able incluzând un al treilea stadiu de propulsor solid Thor-Able. Vehiculul a explodat la 68 de secunde după lansare, la o altitudine de aproximativ 12 km, din cauza unei defecțiuni a primei etape a rachetei. Sonda s-a prăbușit în Oceanul Atlantic , la aproximativ 12-20 km de Cape Canaveral și s-a scufundat în mare la o adâncime de aproximativ 20 de metri.