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과학

목성 탐사 연대기 (1) - 파이어니어 10호

by Cygnus2004 2023. 4. 23.

파이어니어 10호 (Pioneer 10)

파이어니어 10호

최초의 목성 탐사선인 파이어니어(개척자) 10호는 NASA의 첫 외행성 탐사선이기도 하였다. 
결과적으로 임무는 성공이었고, 무수히 많은 최초의 기록을 세우게 된다.
1972년 3월 3일 발사되었으며, 이듬해 12월 3일 목성에 접근하여 사진을 전송하였다. 
 

[ 파이어니어 10호가 차지한 최초 타이틀 ]

  • 태양계를 벗어나 성간 우주로 향하는 궤도에 오른 최초의 우주선
  • 화성을 넘어 비행한 최초의 우주선
  • 소행성대를 통과한 최초의 우주선
  • 목성을 탐사한 최초의 우주선
  • 방사선 동위원소 열전 발전기(RTG)를 사용한 최초의 우주선

[ 주요 일정 ]

  • 1972년 3월 3일 :  발사
  • 1972년 7월 15일 : 소행성대 진입
  • 1973년 12월 4일 :  목성에 가장 근접
  • 1976년 2월 :  토성 궤도 통과
  • 1983년 6월 13일 :  해왕성 궤도 통과
  • 1997년 3월 31일 :  정기 교신 종료 (공식 임무 종료)
  • 2003년 1월 23일 :  파이오니어 10호의 마지막 신호가 지구로 수신됨

 
274.32 x 289.56 x 274.32cm, 257.6kg


1972년 3월 3일.
케이프커내버럴 공군기지에서, 아틀라스 센타우르에 실려 발사된 파이오니어 10호의 최대 탈출 속도는 시속 51,682km로 그 당시 인간이 만든 어떤 물체보다 빨랐습니다.

직사광선으로 인한 과열 문제가 발생하는 등 초기에는 약간의 문제가 있었지만 임무를 위태롭게 할 정도는 아니었습니다.

1972년 7월 15일.
우주선은 소행성대에 진입하였고, 약 4억 3,500만km 를 개척한 후, 1973년 2월에 그곳을 빠져나올 수 있었습니다.
이 기간동안 몇 몇 소행성과 충돌하기도 했습니다. (예상한 것보다는 적은 수)

1972년 11월 26일 20시 30분(미국 동부 표준시),
우주선은 태양풍이 감소하고 온도가 100배나 상승함을 보고합니다. 즉, 목성의 자기권에 진입했다는 소식이였습니다.

 
1973년 12월 4일 02시 26분(미국 동부 표준시)
파이오니어 10호가 목성에 가장 근접한 시점으로, 우주선은 시속 약 126,000km의 속도로 130,354km의 거리의 목성을  스쳐 지나갔습니다
이때, 우주선에 탑재된 11개의 과학 장비 중 6개의 장비가 정상적으로 작동했습니다.

우주선은 칼리스토, 가니메데, 유로파의 사진을 촬영했습니다.(단, 이오의 경우 당시 광편광계가 목성의 방사선에 오작동하여 촬영하지 못했습니다).

11월 6일부터 12월 31일 사이에 탐사선은 약 320km의 최고 해상도로 약 500장의 목성 대기 사진을 촬영하여 대적점과 같은목성의 랜드마크를 선명하게 보여주었습니다.
 
1974년 1월 2일
우주선이 목성궤도를 벗어나게 됩니다.

파이오니어 10호는 목성의 강렬한 방사선으로 인한 오작동으로 한 가지 목표를 제외한 모든 목표를 달성했습니다. 과학자들은 이 데이터를 바탕으로 목성의 자기장에서 플라스마를 확인했습니다.

1976년 2월
토성 궤도를 통과한 이 우주선은 약 8억km에 달하는 목성의 거대한 자기장 꼬리를 발견했습니다. 


1983년 6월 13일
명목상으로만 운영되던 파이오니어 10호는 해왕성(당시 가장 바깥쪽 행성)의 궤도를 통과하여 인간이 만든 물체 중 가장 먼 행성을 넘어선 최초의 물체가 되었습니다.

1997년 3월 31일 19시 35분(지구에서 67AU 떨어진 시점)
20년 넘게 이어져오던 파이오니어 10호와의 마지막 교신을 합니다. (공식적인 임무 종료)

1998년 2월 17일
파이오니어 10호는 보이저 1호가 기록을 갈아치우기 전까지 현존하는 가장 먼 우주선(69.4AU)였습니다.

 
2003년 1월 23일
지구에서 122억 3천만km 떨어진 지점에서 마지막 신호를 보냈습니다. 이 신호는 지구에 도달하는 데 11시간 20분이 걸렸습니다. 

2006년 3월 4일
파이오니어 10호와의 마지막 교신 시도를 했으나 실패합니다.
원래 21개월의 임무를 위해 설계된 이 탐사선의 수명은 예상을 훨씬 뛰어넘었습니다.

2017년 11월 5일
파이오니어 10호 우주선은 지구에서 약 118.824AU(177억 km) 떨어진 곳에 있을 것으로 예상되며,
이는 보이저 1호에 이어 두 번째로 먼 거리입니다.
 
 

[ 참고 자료 ]

 
https://solarsystem.nasa.gov/missions/pioneer-10/in-depth/ 

In Depth | Pioneer 10 – NASA Solar System Exploration

NASA’s real-time science encyclopedia of deep space exploration. Our scientists and far-ranging robots explore the wild frontiers of our solar system.

solarsystem.nasa.gov

https://history.nasa.gov/SP-349/contents.htm

contents

history.nasa.gov

https://airandspace.si.edu/collection-objects/pioneer-10-11-reconstructed-full-scale-mock/nasm_A19770451000

Pioneer 10 / 11, reconstructed full-scale mock-up

For over 30 years, the Pioneer 10 spacecraft sent photographs and scientific information back to Earth. Launched March 2, 1972, it reached speeds of 52,100 kilometers (32,400 miles) per hour on its flight to Jupiter, making it one of the fastest human-made

airandspace.si.edu

 

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