Pioneer 4

Pioneer 4
Sonde spatiale (Lune)

La sonde lunaire Pioneer 4.

Données générales

Organisation	NASA / ABMA
Constructeur	Jet Propulsion Laboratory
Programme	Pioneer
Domaine	Étude de la Lune et de son environnement
Type de mission	Orbiteur lunaire
Nombre d'exemplaires	2
Statut	Mission terminée
Base de lancement	Cape Canaveral, LC-5
Lancement	3 mars 1959 à 17 h 11 min 00 s TU
Lanceur	Juno II # 2 (AM-14)
Survol de	La Lune
Fin de mission	7 mars 1959
Durée	82 heures
Durée de vie	15 jours (mission primaire)
Identifiant COSPAR	1959-013A

Caractéristiques techniques

Masse au lancement	6,08 kg
Contrôle d'attitude	Stabilisé par rotation

Orbite

Orbite	Héliocentrique
Périapside	0,98 UA
Apoapside	1,13 UA
Période de révolution	398 jours
Inclinaison	29,9°

Principaux instruments

Trapped Radiation Experiment (TRE)	Expérience de rayonnement de la Terre
Imaging Scanner	Photographier la Lune lors de son survol

Dans le programme Pioneer d'exploration spatiale lancé par la NASA dans les années 1950, Pioneer 4 est une sonde lancée en direction de la Lune.

Une erreur de lancement lui fait manquer la Lune et elle ne put se mettre en orbite lunaire, mais elle peut tout de même assurer un survol de la Lune. Elle a également atteint une vitesse suffisante pour quitter l'orbite terrestre (vitesse de libération).

Au cours de la mission Pioneer 4, la NASA essai un nouveau système de communication spatiale. Un composant du réseau est l'antenne de 26 mètres de diamètre située à Goldstone, en Californie, est la première de plusieurs antennes qui constitueront plus tard le Deep Space Network de la NASA.

Description de la sonde lunaire

Pioneer 4 est la seconde de deux sondes lunaires, stabilisé par rotation, lancé par l'Agence de missiles balistiques de l'Armée américaine (ABMA) en collaboration avec la NASA.

Pioneer 4 est une sonde lunaire, stabilisé pat rotation, lancé sur une trajectoire de survol lunaire et placé sur une orbite héliocentrique, ce qui en fait la première sonde américaine à s'évader de la gravité terrestre. Pioneer 4 transporte une charge utile similaire à celle de Pioneer 3 : une expérience d'environnement du rayonnement lunaire utilisant un détecteur à tube Geiger-Müeller et une expérience de photographie lunaire. Il passe à 60 000 km de la surface de la Lune. Cependant, Pioneer 4 ne s'approche pas suffisamment pour déclencher le capteur photoélectrique. Aucun rayonnement lunaire n'est détecté.

Pioneer 4 est une sonde en forme de cône de 51 cm de haut et de 23 cm de diamètre à sa base. Le cône est composé d'une fine coque en fibre de verre recouverte d'un vernis en or pour le rendre électriquement conducteur et peinte de bandes blanches pour maintenir la température entre 10 et 50 °C. Au bout du cône se trouvait une petite sonde qui agit comme une antenne. À la base du cône, un anneau de piles au mercure fournit l'énergie. Un capteur photoélectrique fait saillie au centre de la base de la sonde. Le capteur est conçu avec deux photocellules qui sont déclenchées par la lumière de la Lune lorsque la sonde se trouve à 32 000 km de la Lune.

Au centre du cône se trouvent un tube d'alimentation en tension et deux tubes de Geiger-Müeller. Un émetteur d'une masse de 0,5 kg délivre un signal modulé en phase de 0,1 W à une fréquence de 960,05 MHz. La puissance de la porteuse est de 0,08 W et la puissance totale de 0,18 W. Un mécanisme de ralentissement de rotation se compose de deux poids de 7 grammes qui s'enroulent au bout de deux fils de 150 cm lorsqu'ils sont déclenchés par une minuterie 11 heures après le lancement. Les poids sont conçus pour ralentir la rotation du véhicule spatial de 480 à 11 tr/min, puis les poids et les fils sont libérés.

Description des instruments

La sonde lunaire a deux instruments :

• Expérience de rayonnement (TRE - Trapped Radiation Experiment), deux détecteurs à tube Geiger composés du type Anton 302 et du type Anton 213 sont utilisés pour réaliser une étude du rayonnement autour de la Terre (protons de 30 MeV et électrons de 2,2 MeV). Les scientifiques reçoivent d'excellentes données de la sonde lunaire qui suggèrent que l'intensité de la ceinture supérieure des ceintures de Van Allen a changé depuis Pioneer 3 (probablement due à une éruption solaire récente) et qu'il peut y avoir une troisième ceinture à une altitude supérieure.
• Un capteur photoélectrique (Imaging Scanner) au centre de la base de la sonde. Le capteur est conçu avec deux photocellules qui sont déclenchées par la lumière de la Lune lorsque la sonde se trouve à 32 000 km de la Lune.

Déroulement de la mission

Après un lancement réussit, Pioneer 4 atteint son objectif principal (une trajectoire Terre-Lune) : retourner des données sur le rayonnement et fournir un exercice de poursuite de la sonde. La sonde lunaire est passe au plus près de la Lune à 10 h 24 TU le 4 mars 1959, environ 41 heures après le lancement. La sonde passe à 60 000 km de la surface de la Lune à une vitesse de 7 230 km/h. La sonde ne se trouve pas assez proche pour déclencher le capteur photoélectrique. La sonde transmet des informations durant 82 heures sur une distance de 655 000 km de la Terre, la plus grande distance de suivi pour un objet de fabrication humaine en 1959, et atteint le périhélie le 18 mars 1959 à 01 h 00 TU. Le quatrième étage (173 cm de long, 15 cm de diamètre, de 4,65 kg) entre en orbite héliocentrique avec la sonde lunaire. Pioneer 4 reste un véhicule spatial abandonné tournant autour du Soleil.

Notes et références

1. ↑ (en) «  » [archive], sur NASA Solar System Exploration, 12 août 2019 (consulté le 21 décembre 2019)

Voir aussi

Articles connexes

• Programme Pioneer