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50 años del lanzamiento de la Pioneer 10

Lanzada en 2 de marzo de 1972 originalmente para explorar Júpiter y sus lunas, la sonda Pioneer 10 va camino de la estrella de Aldebarán y lleva un mensaje dirigido a las civilizaciones alienígenas que la encuentren.

Pioneer 10 comenzó su viaje de varios años sin precedentes desde la Tierra el 2 de marzo de 1972. Administrada por el Centro de Investigación Ames (ARC) de la NASA en Silicon Valley de California, fue la primera nave espacial diseñada para viajar más allá de la órbita de Marte. El objetivo principal de Pioneer 10 era explorar el planeta gigante gaseoso Júpiter, sus satélites y su campo magnético y cinturones de radiación atrapados. La nave espacial alcanzó su objetivo 21 meses después del lanzamiento. En el camino, completó el primer cruce del Cinturón de Asteroides. Después de su encuentro con el planeta más grande del sistema solar, Pioneer 10 continuó explorando el espacio interplanetario en los confines exteriores del sistema solar, y finalmente se convirtió en la primera nave espacial enviada en una trayectoria para abandonar el sistema solar y entrar en el espacio interplanetario.

Izquierda: Pioneer 10 durante el montaje. Derecha: Lanzamiento del Pioneer 10 desde la Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Kennedy, ahora Estación de la Fuerza Espacial de Cabo Cañaveral en Florida. Debajo: Diagrama de Pioneer 10 mostrando sus instrumentos.

En febrero de 1969, la NASA aprobó un proyecto de dos naves espaciales para explorar Júpiter como parte del programa Pioneer administrado por ARC. Un año más tarde, la NASA otorgó un contrato a la Compañía TRW de Redondo Beach, California, para construir las dos naves espaciales. La nave espacial de 571 libras llevaba 11 instrumentos para el estudio de cerca de Júpiter y el espacio interplanetario durante el viaje:

  1. un magnetómetro vectorial de helio para medir el campo magnético de Júpiter;

  2. un analizador de plasma cuadrisférico;

  3. un instrumento de partículas cargadas;

  4. un telescopio de rayos cósmicos;

  5. un telescopio de tubo Geiger;

  6. un detector de radiación atrapado para medir el viento solar y los niveles de radiación;

  7. detectores de meteoritos;

  8. un detector de asteroides para registrar partículas de polvo interplanetario;

  9. un fotómetro ultravioleta para determinar las cantidades de hidrógeno y helio en el espacio y en Júpiter;

  10. un fotopolarímetro de imágenes para devolver imágenes del planeta; y

  11. un radiómetro infrarrojo para mediciones de temperatura.

Pioneer 10 utilizó plutonio-238 en dos generadores térmicos de radioisótopos (RTG) para suministrar energía a sus sistemas e instrumentos, ya que debido a la distancia del planeta gigante del Sol, capturar suficiente energía solar habría requerido paneles solares prohibitivamente grandes.

Izquierda: Trayectoria del Pionero 10 a través del sistema solar desde la Tierra hasta Júpiter. Derecha: Trayectoria de Pioneer 10 a través del sistema joviano.

Después de su lanzamiento desde la Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Kennedy, ahora Estación de la Fuerza Espacial de Cabo Cañaveral en Florida, la tercera etapa de su cohete Atlas-Centaur impulsó Pioneer 10 hacia Júpiter, convirtiéndolo en el objeto hecho por humanos más rápido hasta ese momento. Viajando a 32,114 millas por hora después de dejar la Tierra, Pioneer 10 pasó la orbita de la Luna en menos de 11 horas. Apenas cuatro meses después, el 15 de julio, abandonó el sistema solar interior y se convirtió en la primera nave espacial en entrar en el cinturón de asteroides. En ese momento, no estaba claro si lo atravesaría de manera segura, ya que aún no se conocía la densidad de partículas lo suficientemente grandes como para dañar la nave. Pasó a 5.5 millones de millas de un asteroide sin nombre de 0.5 millas de diámetro el 2 de agosto y del asteroide de 15 millas de ancho 307 Nike el 2 de diciembre. Después de siete meses, el 15 de febrero de 1973, Pioneer 10 salió ileso del cinturón de asteroides. Durante su vuelo interplanetario desde la Tierra, Pioneer 10 realizó mediciones del viento solar, y en agosto de 1972, junto con varias naves espaciales en orbita solar Pioneer, registró detalles de una tormenta solar masiva.

Izquierda: Ilustración de Rick Guidice de Pioneer 10 durante su encuentro con Júpiter. Derecha: Compuesto de Pioneer 10 imágenes de Júpiter y dos de sus lunas más grandes, Europa (recuadro izquierdo) y Ganímedes (recuadro derecho) – nota: el planeta y los satélites no son a escala.

El 6 de noviembre de 1973, mientras aún estaba a 16 millones de millas de Júpiter, Pioneer 10 comenzó a tomar imágenes del planeta gigante con el fotopolarímetro, y poco después comenzó a tomar medidas con sus otros instrumentos también. Veinte días después, la nave espacial pasó por el frente del arco de Júpiter, donde el viento solar chocó con la magnetosfera del planeta. Para el 1 de diciembre, la nave espacial estaba devolviendo imágenes del planeta que superaban las mejores imágenes de la Tierra. Dos días después, Pioneer 10 pasó por Júpiter a una distancia de 82,178 millas y viajando a 78,000 millas por hora, con seis de sus instrumentos operando continuamente durante la aproximación más cercana. La nave espacial también capturó imágenes de baja resolución de Calisto, Ganímedes y Europa, tres de las cuatro grandes lunas galileanas de Júpiter. Se tomó una imagen del cuarto satélite galileano Io, pero se perdió en el intenso entorno de radiación alrededor del planeta. Después de su aproximación más cercana, Pioneer 10 pasó detrás de Júpiter visto desde la Tierra. Al analizar las transmisiones de radio de la nave espacial, los científicos pudieron inferir información sobre la atmósfera del planeta. Durante el encuentro que terminó el 2 de enero de 1974, Pioneer 10 devolvió 500 imágenes del planeta y sus satélites.

Izquierda: Ilustración de la nave espacial titulada Pioneer 10 Leaving the Planets Behind, de Don Davis. Derecha: La placa instalada en Pioneer 10.


Dibujo de la placa que lleva Pioneer 10, con información sobre sus creadores, en caso de que una civilización alienígena inteligente encuentre la nave espacial.

Planeado para 21 meses de operaciones, el tiempo suficiente para llegar a Júpiter y estudiar el planeta gigante, Pioneer 10 sobrevivió con creces a esas expectativas, y continuó devolviendo datos sobre el espacio interplanetario en los confines del sistema solar. El 13 de junio de 1983, pasó la órbita de Neptuno, el planeta más externo, y se convirtió en el primer objeto hecho por el hombre en dejar atrás los planetas exteriores. La NASA mantuvo contacto regular con Pioneer 10 hasta el 31 de marzo de 1997, y contacto intermitente a partir de entonces. La energía generada por sus RTG había disminuido hasta el punto en que ya no podía mantener el transmisor de Pioneer en funcionamiento, y la nave espacial envió su última señal a la Tierra el 23 de enero de 2003, casi 31 años después de su lanzamiento, cuando estaba a 7.600 millones de millas de la Tierra. Esa señal final de Pioneer 10 tardó 11 horas y 20 minutos en llegar a su planeta de origen.

Si una civilización alienígena avanzada encuentra Pioneer 10, lleva una placa que proporciona información sobre sus creadores y dónde se originó. La nave espacial se dirige en la dirección de la estrella Aldebarán, y se espera que llegue a ella en unos dos millones de años.

Una maqueta a gran escala de Pioneer 10 está en exhibición en la exhibición Milestones of Flight en el Museo Nacional del Aire y el Espacio de la Institución Smithsonian en Washington, D.C.

Dos vistas de la maqueta Pioneer 10 en el Museo Nacional del Aire y el Espacio (NASM) del Instituto Smithsonian. Créditos de la imagen: cortesía de NASM.

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