Menu

Pioneer 11

11/05/2020 - Exploratie, Flyby, Interstellair, Jupiter, Ruimtevaart, Saturnus
Pioneer 11

Pioneer 11 was de eerste sonde, samen met Pioneer 10, die de ruimte ging verkennen na de baan van Mars. Pioneer 11 deed naast Jupiter ook planeet Saturnus aan. Hij werd op 6 april 1973 gelanceerd met als opdracht zowel de planetoïdengordel, planeet Jupiter en Saturnus als de zonnewind te bestuderen. Pioneer 11 is het tweede object dat door de mens gemaakt is en in staat is te ontsnappen van de zwaartekracht van de Aarde. Pioneer 11 is dan ook in staat het zonnestelsel te verlaten, net als Pioneer 10.

Omdat zij voorganger Pioneer 10, de opdracht had om planeet Jupiter te bestuderen, mag Pioneer 11 planeet Saturnus als eerste bestuderen. De verkenner zal onder meer het magnetische veld van de planeet bestuderen, de interactie van de planeet met zonnewind, de temperatuur van de atmosfeer van Saturnus meten, alsook die van Titan, de grootste maan van Saturnus. Ook zal de verkenner de ringen van Saturnus bestuderen, omdat die zo speciaal zijn.

Energievoorziening
Net als Pioneer 10 is ook Pioneer 11 uitgerust met RTG’s (thermo-elektrische radio-isotopengenerator) waarbij warmte wordt omgezet in elektrische stroom. Bij lancering leverde de RTG’s nog 155 watt. Na de passage langs Jupiter was dit nog 140 watt. De verkenner heeft 100 watt nodig om alle instrumenten te kunnen voorzien van energie. Net als bij Pioneer 10 zal er een tijd komen waarbij de RTG’s niet meer voldoende energie kunnen opwekken en zal een keuze moeten gemaakt worden welke instrumenten er energie blijven krijgen en welke niet.

Pioneer Plaque
Zowel Pioneer 10 en Pioneer 11 zijn voorzien van een gouden plaque. Na de passage langs Jupiter zet Pioneer 10 zijn reis door naar de rand van het zonnestelsel en verder. De kans bestaat dat de sonde wordt opgemerkt door ander intelligente levensvormen. De plaque is daarom voorzien van informatie over de mensheid en vertoont een afbeelding van een naakte man en vrouw en een afbeelding van het zonnestelsel waarop de vinder de herkomst van de verkenner kan afleiden. De plaque is zodanig op de sonde gemonteerd dat hij dienst doet als bescherming tegen interstellair stof.

Lancering
Pioneer 11 werd op 6 april 1973 vanop Cape Canaveral gelanceerd aan boord van een Atlas-Centaur raket. De verkenner werd in een baan dat rechtstreeks naar Jupiter gaat gelanceerd zonder gebruik te maken van de zwaartekracht van de Aarde. Later, in mei 1974 werd een aanpassing van het traject uitgevoerd waarbij de verkenner Jupiter zal passeren en daarna kan doorvliegen naar Saturnus. Pioneer 11 vloog met een constante snelheid van 230 kilometer per uur.

Aankomst bij Jupiter
In november en december 1974 passeerde Pioneer 11 de planeet Jupiter. De dichtste benadering gebeurde op een afstand van 42.828 kilometer boven de atmosfeer. De verkenner maakte gedetailleerde foto’s van de wolkenbanden van de planeet en de Grote Rode Vlek. De verkenner kon ook de massa van de maan Callisto berekenen. Pioneer 11 maakte gebruik van de zwaartekracht van Jupiter om snelheid te maken richting Saturnus.

Aankomst bij Saturnus
Pioneer 11 bereikte Saturnus in september 1979. Om dat moment zijn de ruimtesondes Voyager 1 en Voyager 2 (beide gelanceerd in 1977) reeds Jupiter gepasseerd en zijn ook op weg naar Saturnus. Daarom werd beslist om Pioneer 11 door de ringen van Saturnus te laten vliegen, als test voor de Voyager-sondes. Als Pioneer 11 gevaar meet tijdens zijn passage door de ringen, kunnen de Voyager-sondes later eventueel omgeleid worden. Pioneer 11 werd dus even een echte pionier. 

Tijdens zijn passage door de ringen botste Pioneer 11 bijna op één van de kleinere manen van Saturnus. Het object werd later geïdentificeerd als Epimetheus. Naast Epimetheus werd door Pioneer 11 nog een kleine maan ontdekt, alsook een nieuwe ring rond de planeet. Pioneer 11 heeft ook magnetische veld van Saturnus bestudeerd en kwam tot de conclusie dat de grootste maan van Saturnus, Titan, de koud is om mogelijk leven te bevatten. De dichtste benadering van Pioneer 11 tot Saturnus gebeurde op een afstand van 21.000 kilometer. De passage langs Saturnus kwam tot een einde in oktober 1979.

Interstellaire opdracht
In oktober 1979 kwam de opdracht van Pioneer 11 tot een einde en begon de interstellaire opdracht waarbij de verkenner naar de rand van het zonnestelsel vliegt en mogelijk het zonnestelsel zal verlaten. In februari 1990 werd Pioneer 11 het vierde door-de-mens-gemaakte object dat voorbij de banen van de planeten is geraakt.

Einde van Pioneer 11
In 1995 kon Pioneer 11 niet meer genoeg energie opwekken om alle instrumenten operationeel te houden. Daarom werd beslist om de verkenner uit te schakelen. Dit werd door NASA bekend gemaakt met de tekst “Na 22 jaar of exploratie in het verste gedeelte van het zonnestelsel komt één van de meest duurzame en productieve ruimtemissies in de geschiedenis tot een einde”. Dit komt erop neer dat NASA de verkenner niet meer continu zal volgen. In plaats daarvan zal NASA een of twee keer per maand de verkenner contacteren via het Deep Space Network. Op 24 november 1995 werd een laatste keer bruikbare informatie doorgestuurd naar de Aarde. Het laatste contact met Pioneer 11 gebeurde in 2002. Daarna was de verkenner onbereikbaar.

Huidige situatie
Omdat de verkenner onbereikbaar is en men dus niet meer in staat is om de exacte locatie van de verkenner te bepalen zijn volgende gegevens een voorspelling, ervan uitgaande dat de verkenner dezelfde route is blijven volgen sinds het laatste contact. Op 30 januari 2019 werd voorspeld dat de verkenner zich op een afstand van 100.84 AE van de Aarde bevond, met een snelheid van 11.241 kilometer per uur vloog en zo’n 2,37 AE per jaar aflegde. De verkenner zou in de richting van het sterrenbeeld Scutum vliegen. Pioneer 11 is ondertussen ook voorbijgestoken door de Voyager-sondes. Hiermee is Voyager 1 op dit moment recordhouder voor het verste object dat door de mens is gemaakt.

Pioneer Anomaly
Analyse van de radiogegevens van het Pioneer 10- en 11-ruimtevaartuig op afstanden tussen 20-70 AE van de zon heeft consequent de aanwezigheid van een kleine maar abnormale frequentieshift aangetoond. De shift werd eerst gevonden door Pioneer 10, later bevestigd door Pioneer 11. De shift kan worden geïnterpreteerd als een constante versnelling gericht op de zon. Hoewel het vermoeden bestaat dat het om een systematische oorzaak gaat voor het effect, werd er geen gevonden. Als gevolg hiervan is er een blijvende belangstelling voor het zogenaamde “Pioneer-anomalie”. Uitgebreide analyse van missiegegevens heeft vastgesteld dat de bron van de afwijking asymmetrische thermische straling is en de resulterende thermische terugslagkracht op de Pioneer-sondes inslaat terwijl deze weg van de zon vliegen. 

Een frequentieshift is een verandering in geluidsgolven die waarneembaar is voor een persoon die zich naar de bron verplaatst. Een simpel voorbeeld is een sirene van een ambulance waarbij de toonhoogte veranderd naarmate hij nadert en zich weer van de waarnemer terugtrekt. Om het moment dat de ambulance langs de waarnemer passeert is de toonhoogte (of uitgezonden frequentie) hoger dan wanneer de ambulance nadert of wegrijd. Dit effect hebben wetenschappers ook gevonden in de radiogegevens van de Pioneer-sondes.