| Pays | États-Unis |
|---|---|
| Agence | Armée de terre des États-Unis,National Aeronautics and Space Administration et Space Systems Command(en) |
| Objectifs | Exploration spatiale |
LeprogrammePioneer est un programme de laNASA d'exploration duSystème solaire à l'aide desondes spatiales. Entre 1958 et 1978,19 sondesPioneer ont été envoyées avec des missions et des configurations différentes vers laLune, leSoleil,Jupiter,Saturne etVénus. Les sondes les plus remarquables sontPioneer 10 etPioneer 11, qui ont exploré lesplanètes externes.
Les sondes Pioneer sont les premières sondes spatiales lancées par les États-Unis au début de l'ère spatiale. Le programme est mis sur pied par l'Armée de l'Air américaine avant d'être transféré à la NASA dans le cadre de sa création en 1958. Contrairement aux autres programmes d'exploration du Système solaire de la NASA de l'époque qui regroupent des engins spatiaux similaires avec des objectifs restreints lancés sur une période de quelques années, les sondes du programmePioneer ont des caractéristiques très différentes et le programme, qui s'est étalé sur 20 ans, a pris pour cible une grande partie des corps célestes accessibles à l'époque hormisMars etMercure. La numérotation des sondes a connu de nombreux changements et plusieurs sondes portent des références multiples qui ont pu changer au cours de leur construction au gré des évolutions de l'organisation du programme.
Le programme Pioneer regroupe les premièressondes américaines de l'ère spatiale lancées vers d'autres corps célestes. Lacourse à l'espace, que se livrent les États-Unis et l'Union soviétique, après avoir eu comme enjeu l'envoi d'un engin surorbite basse terrestre prend ensuite comme cible la Lune. Aux États-Unis, la NASA n'a pas encore été créée et deux institutions militaires se lancent dans la course vers la Lune :
L'Armée de l'Air fait concevoir sa sonde spatiale par le JPL. Celle-ci comporte unerétrofusée de 11 kg qui doit lui permettre de se placer en orbite autour de la Lune et plusieurs expériences scientifiques d'une masse totale comprise entre 15,6 kg et 17,8 kg dont unmagnétomètre, un détecteur de micrométéorites, une camérainfrarouge et undétecteur de particules à haute énergie. Trois tentatives de lancement ont lieu :
Les deux sondes que lance l'Armée de Terre américaine sont beaucoup plus rudimentaires du fait de la faible capacité d'emport de leur lanceur. Les sondesPioneer 3 etPioneer 4, qui pèsent un peu plus de 6 kg ont pour objectif d'effectuer un simple survol de la Lune. Les deux engins emportent uncompteur Geiger.Pioneer 3 est lancé le, mais est victime d'un arrêt prématuré du premier étage de la fusée. MaisLuna 1 parvient en à effectuer un survol de la Lune et l'astronautique soviétique prouve de nouveau sa supériorité. Le lancement de Pioneer 4 le se passe à peu près normalement, mais le lanceur imprime une vitesse plus importante que prévu à la sonde qui passe à 60 000 km de la Lune. La sonde se place ensuite sur uneorbite héliocentrique décrite en 407 jours[1].
La NASA qui vient d'être créée travaille sur une nouvelle série de sondes lunaires qui seront toutes des échecs et n'ont jamais reçu de dénomination officielle. Selon les documents elles sont désignées, lorsqu'elles sont nommées, sous les termes de Pioneer X ou Pioneer P. Ces sondes lancées par une fuséeAtlas-Able avaient une masse comprise entre 168,9 et 175 kg dont près de 55 kg d'instrumentation scientifique. Les sondes devaient être placées sur une orbite haute autour de la Lune. Un premier lancement (Pioneer X ou P3) échoue le. Le deuxième lancement (Pioneer Y ou P30) n'a lieu qu'un an plus tard, le, mais une défaillance de l'étage supérieur du lanceur conduit à un échec. Le troisième et dernier lancement a lieu le et est de nouveau victime d'une défaillance d'un étage supérieur du lanceur.
Pioneer 5 est une sonde à part qui a pour objectif d'effectuer des mesures dans le milieu interplanétaire entre Vénus et le Soleil. Cette sonde de 40,5 kg est lancée avec succès le par une fusée Thor Able. Elle comporte 4 instruments, dont un magnétomètre, un détecteur de micrométéorites, un compteur Geiger et un capteur d'électrons et protons à haute énergie. Elle fournit des données jusqu'à 36 millions de km durant à peu près un mois conformément à ses spécifications[2].
Cinq ans après la dernière mission Pioneer, la NASA exhume cette appellation pour une série de missions destinées à étudier l'espace interplanétaire. L'agence spatiale a pour objectif de s'assurer que les vaisseaux duprogramme Apollo qui doivent s'aventurer dans l'espace interplanétaire ne vont pas être confrontés à des phénomènes dangereux : nuages denses depoussière interplanétaire,rayons cosmiques à haute énergie. Cinq petites sondes à faible coût, d'une durée de vie de 6 mois, et pesant de 62,3 (Pioneer 6 et 7) à 67 kg sont développées par la sociétéTRW. Toutes les missions emportaient unmagnétomètre, un détecteur demicrométéorites et deux détecteurs destinés à mesurer levent solaire et les rayons cosmiques. Seul le lancement de la dernière mission (Pioneer E) échoua. Le fonctionnement des quatre premières sondesPioneer 6, 7, 8 et 9 dura nettement plus longtemps que ce qui était exigé.
À la fin desannées 1950, laNASA avait mis en place un grand programme d'exploration duSystème Solaire. Il devait profiter d'une configuration exceptionnelle qui devait permettre de visiter toutes les planètes extérieures avec une seule sonde spatiale. Ce programme était appelé leGrand Tour, ou « Grand Tour Suite » renommé par la suite « Outer Planets Grand Tour Project » (OPGTP), et était basé sur le projet « Thermoelectric Outer Planets Spacecraft » (TOPS), dont la NASA était l'unique maître d'œuvre. Mais des restrictions budgétaires contraignirent l'agence à se replier sur une solution moins coûteuse. Elle décida de recourir aux plates-formes Pioneer, fabriquées parHugues Industrie, et qui avaient déjà fait leurs preuves (Programme Pioneer). Les sondes Pioneer F et G, rebaptisées ensuite10 et11, se contenteraient d'explorerJupiter, et peut-être l'une des deux sondes pourrait être déviée jusqu'àSaturne.
Pioneer 10 (Pioneer F avant son lancement) décolla le et fut lancée avec une précision remarquable versJupiter. La trajectoire des Pioneer était stabilisée pareffet gyroscopique en leur imprimant un léger mouvement de rotation. Ainsi, l'orientation des instruments de mesure ne pouvait pas être modifiée. Malgré cela la mission fut particulièrement réussie et de nombreuses mesures et images furent récoltées. Pioneer 10 fut la première sonde spatiale à franchir laceinture d'astéroïdes. On put, à cette occasion, se rendre compte qu'elle n'était pas composée d'une multitude de météorites, mais plutôt parsemée de grands astéroïdes. La distance la plus courte avec Jupiter fut atteinte le. Depuis, elle continue sa course dans l'espace en direction d'Aldébaran dans la constellation duTaureau. Ces sondes étant amenées à sortir du Système solaire, une plaque gravée a été apposée sur Pioneer 10 (et 11 voirPlaque de Pioneer), avec un schéma représentant un homme et une femme ainsi que des informations sur l'origine et les créateurs de la sonde.
Pioneer 11 (Pioneer G avant son lancement) fut lancée à son tour le, après que Pioneer 10 fut sortie de la ceinture d'astéroïdes. La mission Pioneer 10 avait été suffisamment réussie pour se tourner maintenant versSaturne. Les ingénieurs utilisèrent, pour cela, l'effet de fronde de Jupiter, qui fut atteint le. Pioneer 11 passa au plus près de Saturne le.
Pioneer H, identique aux sondes Pioneer 10 et 11, fut développée à la demande des scientifiques, mais ne fut jamais lancée. La sonde spatiale est visible auNational Air and Space Museum deWashington.
Pour rattraper son retard sur les Soviétiques dans la connaissance deVénus, la NASA décide, après avoir envoyé plusieurs sondes Mariner, de préparer une grande mission d'exploration vers la planète voisine. Elle serait basée sur deux sondes Pioneer, 12 et 13, rebaptisées Vénus 1 et 2.
Pioneer Venus 1 est lancée le et se plaça en orbite autour de Vénus le de la même année.
Pioneer Venus 2 est lancée le. Elle emportait quatre capsules qu'elle largua dans l'atmosphère vénusienne le. La sonde principale elle-même plongea sur Vénus. Seule une des quatre capsules continua à émettre à partir du sol, mais les autres avaient pu étudier la composition chimique de l'atmosphère. Notamment, l'analyse des concentrations endeutérium permit d'étayer l'hypothèse que Vénus avait possédé jadis une grande quantité d'eau.
| Nom | Date lancement | Lanceur | Objectif | Masse | Résultats |
|---|---|---|---|---|---|
| Pioneer 0[3] | Thor-Able | Survol de la Lune | 38 kg | Échec | |
| Pioneer 1[4] | Thor-Able | Survol de la Lune | 38,3 kg | Échec | |
| Pioneer 2[5] | Thor-Able | Survol de la Lune | 39,6 kg | Échec | |
| Pioneer 3[6] | Juno II | Survol de la Lune | 5,87 kg | Échec | |
| Pioneer 4[7] | Juno II | Survol de la Lune | 6,1 kg | Échec partiel | |
| Pioneer P-3[8] | Atlas-Able | Étude de la Lune | 169 kg | Échec | |
| Pioneer 5[9] | Thor-Able | Étude de l'espace interplanétaire | 43,2 kg | Succès | |
| Pioneer P-30[10] | Atlas-Able | Étude de la Lune | 175,5 kg | Échec | |
| Pioneer P-31[11] | Atlas-Able | Étude de la Lune | 176 kg | Échec | |
| Pioneer 6[12] | Thor-Delta E | Étude de l'espace interplanétaire | 62,14 kg | Succès | |
| Pioneer 7[13] | Thor-Delta E | Étude de l'espace interplanétaire | 62,75 kg | Succès | |
| Pioneer 8[14] | Thor-Delta E | Étude de l'espace interplanétaire | 65,36 kg | Succès | |
| Pioneer 9[15] | Thor-Delta E | Étude de l'espace interplanétaire | 65,36 kg | Succès | |
| Pioneer E[16] | Thor-Delta L | Étude de l'espace interplanétaire | 67 kg | Échec | |
| Pioneer 10[17] | Atlas-Centaur | Survol de Jupiter | 258 kg | Succès | |
| Pioneer 11[18] | Atlas-Centaur | Survol de Jupiter et Saturne | 258,5 kg | Succès | |
| Pioneer Venus Orbiter[19] | Atlas-Centaur | Étude de Vénus | 582 kg | Succès | |
| Pioneer Venus Multiprobe[20] | Atlas-Centaur | Étude de Vénus | 904 kg | Succès |
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| Programme spatial des États-Unis | ||
| Lanceurs |
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| Articles liés | |||||||||||||||||
| La première date est celle du lancement du lancement (du premier lancement s'il y a plusieurs exemplaires). Lorsqu'elle existe la deuxième date indique la date de lancement du dernier exemplaire. Si d'autres exemplaires doivent lancés la deuxième date est remplacée par un -. Pour les engins spatiaux autres que les lanceurs les dates de fin de mission ne sont jamais fournies. | |||||||||||||||||
