Pioneer 3
Sonde spatiale ( Lune )
| Organisation |
 NASA/ABMA |
|---|---|
| Constructeur |
Jet Propulsion Laboratory |
| Programme | Pioneer |
| Domaine | Étude de la Lune et de son environnement |
| Type demission | Sonde lunaire |
| Nombre d'exemplaires | 2 |
| Statut | Mission terminée |
| Base de lancement | Cape Canaveral, LC-5 |
| Lancement |
6 décembre 1958 à 05 h 44 min 52 s TU |
| Lanceur | Juno II# 1 (AM-11) |
| Fin de mission | 7 décembre 1958 à 19 h 51 TU |
| Durée | 38 h 06 min 08 s |
| Durée de vie | 15 jours (mission primaire) |
| Identifiant COSPAR | 1958-008A |
| Masse au lancement | 5,87 kg |
|---|---|
| Contrôle d'attitude | Stabilisé par rotation |
| Orbite | Trajectoire balistique |
|---|---|
| Altitude | 102 360 km |
| Geiger Counters | Compteurs Geiger |
|---|---|
| Imaging Scanner | Photographier la Lune lors de son survol |
Pioneer 3est une sonde lunaire lancée en direction de laLune,duprogramme Pioneerd'exploration spatiale de laNASA.Elle doit survoler la Lune avant de se placer enorbite héliocentrique.Une erreur de lancement lui fait manquer la Lune. Elle retombe vers la Terre après 38 heures de vol.
Contexte
[modifier|modifier le code]Pioneer 3 est la première de deux sondes lunaires,stabilisé par rotation,lancé par l'Agence des missiles balistiques de l'armée de terre(ABMA -Army Ballistic Missile Agency) en collaboration avec la NASA.
La sonde lunaire ne réussit pas à survoler laLuneet à se mettre enorbite héliocentriquecomme prévu, mais atteint une altitude de 102 360kmavant de retomber vers laTerre.La NASA décide de réviser les objectifs de lasonde spatialepour mesurer lesradiationsdans la zone extérieure de laceinture de Van Allenen utilisant destubes Geiger-Müelleret de faire un essai du mécanisme de déclenchement pour une expérience photographique lunaire[1].
Description de la sonde lunaire
[modifier|modifier le code]Pioneer 3 est une sonde en forme de cône de 58cmde hauteur et de 25cmde diamètre à sa base. Le cône est composé d'une fine coque enfibre de verrerecouverte d'un vernis enorpour le rendre électriquement conducteur et peinte de bandes blanches pour maintenir la température entre 10 et50°C.À l'extrémité du cône se trouve une petite sonde qui se combine au cône lui-même pour servir d'antenne. À la base du cône, un anneau depiles au mercurefournit de l'énergie. Un capteurphotoélectriquefait saillie au centre de l'anneau. Le capteur est conçu avec deuxcellules photoélectriquesqui sont déclenchées par la lumière de la Lune lorsque la sonde se trouve à 30 000kmde la Lune. Au centre du cône se trouvent un tube d'alimentation entensionet deuxtubes Geiger-Müeller.
Un émetteur d'une masse de 0,5kgdélivre un signal en phase modulée de 0,1Wà une fréquence de 960,05 MHz.La puissance de l'onde porteuse est de 0,08Wet la puissance totale est de 0,18W.Un mécanisme pour ralentir la rotation de la sonde lunaire se compose de deux poids de 7 grammes pouvant être enroulés au bout de deux fils de 150cmde long lorsque déclenchés par une minuterie 10 heures après le lancement. Les poids ralentissent la rotation de 400 à 6 tr/min, puis les poids et les deux fils sont largués[2].
Description des instruments
[modifier|modifier le code]La sonde lunaire emporte deux instruments:
- Compteurs Geiger (Geiger Counters), deux tubes Geiger-Müeller sont utilisés pour obtenir des données sur laceinture de Van Allen,découverte par le satellite scientifiqueExplorer 1,entourant la Terre. Un tube de type Anton-302 couvre les plages de radiations extrêmes du système de communication. Ce compteur sature à 10röntgens/h. Un tube de type Anton-213 couvre la région de radiations de haute intensité. Ce compteur sature à 100röntgens/h. Les compteurs sont conçus pour compter jusqu'à 200 000 coups de radiation par seconde. Des données sur les radiations sont reçues sur la trajectoire ascendante jusqu'à une distance de 107 400kmdu centre de la Terre (près de son apogée) et de 60 000kmà 9 400kmde la trajectoire descendante. Les données sur les radiations sont reçues du lancement jusqu'à la défaillance de la sonde lunaire le(38 h 06 min 08 s). Les données de cette expérience montrent deux ceintures de radiations distinctes, appelées plus tardceintures de Van Allenen l'honneur du chercheurJames Van Allen[3].
- Un capteur photoélectrique (Imaging Scanner) au centre de la base de la sonde. La sonde spatiale apporte uncapteur optique(Optical Sensor) pour mettre à l'essai un futur système d'imagerie. Si le capteur reçoit un faisceau de lumière d'une source (telle que la Lune), lorsque la sonde se trouve à 30 000kmde la Lune, qui est suffisamment large pour passer à travers l'objectif et tomber simultanément sur deux cellules photoélectriques, alors le capteur envoie un signal pour mettre sous tension le système d'imagerie (lequel n'est pas sur cette sonde spatiale). De plus, le mécanisme anti-rotation ne fonctionne pas, empêchant l'essai du système optique[4].
Déroulement de la mission
[modifier|modifier le code]Le lancement de la sonde lunaire survient leà 05 h 44 min 52 s TU par le lanceurJuno II # 1(AM-11) depuis l'aire de lancementLC-5 de labase de lancement de Cap Canaveral.Le plan de vol prévoit que la sonde Pioneer 3 passe près de laLuneaprès 33 h 45 min, puis se met enorbite héliocentrique.Cependant, l'épuisement dupropergolentraîne l'arrêt du moteur du premier étage du lanceurJuno II,4 secondes plus tôt que prévu, empêchant la sonde lunaire d'atteindre savitesse de libérationde l'attraction terrestre,Pioneer 3 est à environ 1 030 km/h à court de sa vitesse de libération. L'angle d'injection est également d'environ 71° au lieu des 68° prévu. La sonde atteint une altitude de 102 360kmavant de retomber vers la Terre. Elle revient dans l'atmosphère terrestreet brûle au-dessus de l'Afrique leà 19 h 51 TU environ, à une position estimée à 16,4 N et 18,6° E. La sonde spatiale envoie de la télémétrie durant environ25hsur un trajectoire de38h6min.Les 13 autres heures sont des périodes de silence en raison de l'emplacement de deux stations de repérage. Les informations montrent que la température interne de la sonde est restée à environ43°Cdurant la majeure partie de la mission[2].
Résultats de la mission
[modifier|modifier le code]Les données obtenues présentent un intérêt particulier car elles indiquent l'existence de deux ceintures de radiation distinctes. LeDrWilliam Hayward Pickering(1910-2004), dans un document présenté à un symposium de l'Année géophysique internationale(AGI) le,a noté que« [tandis que] les résultats du lancement étaient décevants… le dividende des mesures de radiations de laceinture de Van Allena gagné lorsque la charge utile est revenue vers la Terre a été d'une grande valeur dans la définition de ce champ d'énergie. »Ces données ont contribué à une découverte scientifique majeure des doubles bandes de radiations autour de la Terre[5].
Notes et références
[modifier|modifier le code]- «NASA - NSSDCA - Spacecraft - Details», surnssdc.gsfc.nasa.gov(consulté le).
- (en)«NASA - NSSDCA - Spacecraft - Details», surnssdc.gsfc.nasa.gov,(consulté le).
- (en)«NASA - NSSDCA - Experiment - Details», surnssdc.gsfc.nasa.gov(consulté le).
- (en)«In Depth | Pioneer 3», surNASA Solar System Exploration,(consulté le).
- (en)«In Depth | Pioneer 3», surNASA Solar System Exploration,(consulté le).
Voir aussi
[modifier|modifier le code]Articles connexes
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