1. oldal
Március 2-án volt negyven éve, hogy az első valódi mélyűri szonda, a Pioneer–10 útjára indult. A Pioneer-programot az Ames Kutatóközpont dolgozói ötlötték ki, amely már NASA elődje, a NACA idején is az egyik legfontosabb repüléstani kísérleti központ volt. Vezetője történetünk idején Smith DeFrance, korábbi NACA-pilóta volt, aki egy tesztrepülés során elveszítette a fél szemét. 1962-ben DeFrance Washingtonba utazott, hogy engedélyt kérjen a NASA vezetőitől, hogy kutatóközpontja megépíthesse az első bolygóközi űrszondákat, a Pioneer-okat. A pozitív választ követően egy fiatal mérnököt, Charlie Hallt jelölte ki a program élére.
A Pioneer szondák tervezésénél az egyszerűség volt az elsődleges szempont, mivel Hall úgy gondolta, hogy ez célszerűbb a hosszú útra tervezett, mélyűri szondák esetében. Az egyszerűség jegyében a szondákon nem volt fényképezőgép sem, így a Pioneer‒10 és ‒11 által a Jupiterről készített fotók sem egy kifejezetten fényképezőgép funkciójú készülékkel készültek. Az Arizonai Egyetem kutatója, Tom Gehrels által fejlesztett képalkotó fotopolariméter (IPP) elsődlegesen fényintenzitást és polarizációt mért, valamint képsávokat rögzítettet a szonda haladása során, majd digitalizált formában visszaküldte a Földre, ahol ezekből képeket állítottak össze. A Pioneer‒10 tíz másik mérőműszert is magával vitt: vizsgálták a Jupiter sugárzási övét és mágneses terét, a meteorok sűrűségét, különféle hőmérsékleti adatokat, valamint a bolygóközi űr egyéb tényezőit.
John Zarnecki professzor így fogalmazta meg a program jelentőségét: „A Pioneer‒10 előtt nem tudtuk, hogy lehetséges-e a Naprendszer külső területeinek felderítése ‒ néhányan azt mondták, hogy a sugárzás, a távolság, a kisbolygóövön való átkelés és más veszélyek ezt lehetetlenné teszik. A Pioneer‒10 megmutatta a kétkedőknek, hogy nincs igazuk!”
A felszerelés energiaellátásához komoly fejlesztéseket kellett eszközölni. Mivel útja során a távolodott a Naptól, így a napelemeket nem alkalmazhattak, de valamilyen erőforrásra szükség volt. Ezen kívül irányának kellően stabilnak kellett maradnia ahhoz, hogy a begyűjtött adatokat vissza tudja sugározni a Földre. Az energiaellátást négy rádióizotópos generátorral (RTG) oldották meg. Ezek teljesítménye indításkor 40 W volt. Az RTG-k két különálló oszlopon voltak elhelyezve, hogy ne zavarják a műszereket.
A szondát két rádióadóval is felszerelték, amelyek nagy pontossággal tudták visszajuttatni az információkat a Földre, mivel a szonda puskalövedék-szerűen forgott saját tengelye körül, így tartva stabilan pályáját. (Ez volt a másik ok, a súlytöbblet mellett, amiért nem volt értelme hagyományos fényképezőgépet telepíteni a műszerek közé.)
1972 februárjának közepén az űrszondát a kilövés helyére szállították, és felszerelték rá az RTG-ket. Ezeket úgy tervezték, hogy legalább ötven évig képesek legyenek energiával ellátni a szondát. A generátor üzemanyagát adó plutónium-238 a vastag védőburkolat ellenére olyan erősen sugárzott, hogy csak ólommal megerősített ablakok mögül volt biztonságos megnézni. A projekten dolgozó egyik mérnök nem volt hajlandó részt venni a generátorok felszerelésében, mondván, hogy még családot szeretne. 
2. oldal
Ironikus módon a közvélemény a legkevésbé sem foglalkozott az erősen radioaktív generátorokkal, amelyeket a NASA fellőni készült. Sokkal nagyobb érdeklődés kísérte azokat a rajzokat, amelyeket a Pioneer‒10 és ‒11 magával vitt. Az arannyal bevont alumínium lemezeken látható grafikus üzenet eredetileg Eric Burgess ötlete volt, és végül Carl Sagan közbenjárására került a szondák fedélzetére. A Pioneer-táblákat afféle csillagközi üdvözlőlapnak szánták arra az esetre, ha földönkívüli értelmes lények találnának rá az űrszondákra. Ez volt az első fizikai üzenet, amelyet a világűrbe küldtek.
A táblákon a Nap relatív űrbéli helyzetét 14 „helyi” neutroncsillaghoz képest határozták meg. Az egyik sarokban a semleges hidrogénatom két energiaszintje közötti hiperfinom átmenet sematikus rajza látható, ezen kívül szerepel még rajta a Naprendszer sematikus rajza, valamint az űrszonda méretarányos sziluettje is. A tábla legnagyobb figyelmet kiváltó részlete azonban a férfi és női emberi test rajza volt. A hetvenes évek Amerikája felháborodottan fogadta a két meztelen alakot, amelyeket Sagan akkori felesége, Linda Salzman rajzolt.
A felzúdulás olyan mértékű volt, hogy a sajtó eredeti formájában nem is merte lehozni a képeket: a tábláról megjelent fotókon kitakarták az alakok nemi szerveit. Ahogy Andrew Khinoy, a kor egyik újságírója megjegyezte, amit az emberek készek elfogadni a távoli űrben, azt nem feltétlenül készek elfogadni Philadelphiában, legalábbis az újságok címlapján biztosan nem.
Érdekes módon, ha csak egy filmbéli jelenet erejéig is, de a Pioneer‒10 találkozott idegen civilizációval, bár a randevú igen rövidre sikerült. A Star Trek V: A végső határ című alkotásban a Klaa nevű klingon ugyanis egy unalmas őrjárat során ezt a szondát lövi szét. Carl Sagan valószínűleg nem így képzelte el a találkozását.
 
1972. március 2-án egy Atlas hordozórakéta indította útjára a Pioneer‒10 szondát. 18 perccel a fellövés után a szonda elérte az 50 ezer km/órás sebességet, és a leggyorsabb ember által készített objektummá vált. 11 óra múlva elérte a Holdat, majd a kisbolygóöv felé folytatta útját, választ keresve az egyik nagy kérdésre, hogy lehetséges-e átkelni a régión. 1973. február 15-én hivatalosan is bejelentették, hogy a szonda sértetlenül átjutott a kisbolygóövön, és útban van a Jupiter felé.
Újabb próba következett: a Jupiter közelében a magas sugárzás miatt aggódtak a tudósok. James Van Allen 1958-ban fedezte fel a Föld sugárzási övezetét, amelyet később róla is neveztek el. Szintén neki köszönhető a Jupiter felől érkező zavaros rádiójelek értelmezése, és a bolygó hasonló övének felfedezése. (A jelek a rádiócsillagászat kezdetei óta a csillagászat egyik nagy rejtélyének számítottak.) 
 
3. oldal
A Pioneer‒10 1973. december 3-án érte el Jupiterhez legközelebbi pontját (130 ezer kilométerre a felszíntől). Eddigre a bolygó gravitációs mezeje 130 ezer km/órára gyorsította a szondát, a sugárzási szint pedig tízszeresére emelkedett a vártnak. Mindenki tisztában volt azzal, hogy ha marad a magas szint, elsőként a képalkotó fotopolariméter fog leállni, majd szépen lassan az összes műszer felmondja a szolgálatot, és a szonda rövidesen gyakorlatilag halott lesz.
Percekkel a várt leállás előtt a sugárzási szint zuhanni kezdett. Van Allen fedezte fel, hogy miért: míg a Föld mágneses tere nagyjából egyenletesen öleli körbe a bolygót és pólustól pólusig ível, addig a Jupiteré egy billegő gyűrűre hasonlít, amely imbolyogva mozog a bolygó körül. A Pioneer‒10 pont időben került ki a zónából, mielőtt az végzetes lett volna számára. A szonda komolyabb következmények nélkül „túlélte” a kalandot, mindössze az Io nevű holdról készült képek egy része veszett el a sugárzás hatására. A kutatók legnagyobb meglepetésére a fotopolariméter is átvészelte a krízist, és folytatta a képrögzítést.
Az Ames Kutatóközpontban örömujjongásban törtek ki a projekt dolgozói. Charlie Hall felhívta a figyelmet az elmúlt ötszáz év hihetetlen technológiai fejlődésére: az emberiség 12 generáció alatt eljutott a Jupiter holdjainak távcsöves felfedezésétől azok közvetlen közelről való megfigyeléséig.
Mai szemmel nézve a szonda képeit nem sokra értékelnénk. Szemcsések voltak és mindössze két színből álltak (piros és kék). A sajtónak kiadott képeken már további színeket adtak a fotókhoz. Ezek a képek azonban mérföldkövet jelentenek az űrkutatásban. Innen eredeztethető az űrbéli képek iránti hatalmas igény mind a közvélemény, mind a tudomány részéről a NASA és más űrügynökségek későbbi küldetései során.
A Jupiter sikeres „meglátogatása” volt az elsődleges oka annak, hogy „testvére” a Pioneer‒11 pályáját úgy változtatták meg, hogy a Szaturnusz közelében is elrepüljön. Az Ames alapvetően konzervatív és óvatos mérnökei annyira fellelkesedtek a sikeren, hogy úgy gondolták, miért ne? A Szaturnusz meglátogatása ellen számos érv szólt, főleg, hogy a Jupitert is mindenképp érinteni akarták a második szonda útja során. A veszély csökkentése érdekében úgy módosították a Pioneer‒11 pályáját, hogy a pólustól pólusig repüljön, minimalizálva a sugárzási övezetben töltött időt. De ez már egy másik történet.
A Pioneer-program előtt minimális tudással rendelkeztünk a Jupiterről. Tudtuk, hogy vannak holdjai, és nagyon erős sugárzás észlelhető környezetében. A szondák által gyűjtött információk egy dolgot világossá tettek: a Jupiter sokkal bonyolultabb, mint addig gondolták. Hogy csak egy példát említsünk: kiderült, hogy a bolygó nagyrészt folyékony halmazállapotú, és egyáltalán nem biztos, hogy van szilárd magja. A szondák létfontosságú adatokat közöltek a bolygó légköréről és megfejtették a Nagy Vörös Folt titkát, valamint rámutattak a bolygó és holdjainak bonyolult kapcsolatára.
A Pioneer‒10 története nem ért véget a Jupiterrel, és amennyire tudjuk még ma is tart. A bolygót elhagyva a Naprendszer határa felé vette útját. 1983 júniusában a Neptunusz pályáján kívülre került, maga mögött hagyva rendszerünk bolygóit. A NASA hivatalosan 1997-ben nyilvánította befejezettnek a küldetést, de a szonda még ezt követően is többször hírt adott magáról. Végül 2003-ban szakadt meg vele a kapcsolat, ekkor 12 milliárd kilométerre járt a Földtől, és 44 ezer km/órás sebességgel távolodott. Ma már ennél is távolabb jár. Útvonala az Aldebaran csillag felé vezet, amelyet ‒ ha közben nem történik semmi ‒ két millió év múlva érhet el.
Forrás:
