先驱者项目：太空探索与开发

“先驱者”项目用于行星探测。整个计划分数个任务，最早任务是要证明达到地球逃逸速度是可行的和对月球进行研究。

早期“先驱者”

早期“先驱者”项目包括1958年8月到1960年3月发射的“先驱者”0号到5号、1959年发射的“先驱者”P-1和“先驱者”P-3、1960年发射的“先驱者”P-30和“先驱者”P-31，这些任务主要是打算飞越月球和绕月飞行，开始基本上都以发射失败告终。“先驱者”4号飞越了月球，逃逸了地球引力，进入日心轨道，成为美国第一个逃逸地球引力的探测器。“先驱者”5号成功地探测了地球轨道和金星轨道间的太空，确信星际空间磁场的存在。

1965年12月至1969年8月，NASA发射了“先驱者”6、7、8、9和E，目的是建立太空气象观察站。“先驱者”6和9布置在离太阳0.8天文单位的轨道上，“先驱者”7和8布置在离太阳1.1天文单位轨道上。“先驱者”E发射失败。

在“先驱者”10和“先驱者”11后，NASA于1978年实施了“先驱者-金星”项目，其中包括“先驱者-金星”轨道器（“先驱者”12）发射于1978年12月，在轨工作10多年；“先驱者-金星”多功能探测器（“先驱者”13）发射于1978年8月，它送出4个金星大气探测器。

“先驱者”10和“先驱者”11

“先驱者”项目里最有名的是“先驱者”10和“先驱者”11，它们的任务是探测外太阳系和研究未来太空计划可能的遭遇和所需的关键技术。“先驱者”10携带11台探测仪，“先驱者”11携带12台探测仪。它们已经完成了太阳系外行星探索，并且飞出了太阳系。

“先驱者”10和“先驱者”11，1969年批准，由埃姆斯研究中心发展。除了“先驱者”10和11，还有备件“先驱者”H，但是“先驱者”H没有发射，现在摆放在华盛顿特区的国家航空航天博物馆。

图11-19　”先驱者”10、11探测器(www.xing528.com)

“先驱者”10全长2.9米，有一个直径2.74米的碟形高增益天线，在其前面有中增益天线。另外一个全方位低增益天线则装设于高增益天线接收器之下。

“先驱者”10中心是36厘米深，由6块76厘米长的板形成的六边形结构，用于安放推进剂和十一个科学仪器中的八个科学仪器。仪器设备舱位于铝蜂窝结构内，以防流星体。由镀铝的聚酯薄膜和聚酰亚胺毯组成的绝缘层提供热控制。热量是由隔室内的电气部件耗散70至120瓦特能量产生。通过位于安装平台下方的百叶窗将热量范围保持在设备的运行范围内。航天器的发射质量约为260公斤。

发射时，航天器在直径42厘米的球形箱中携带36公斤的液态肼单体推进剂。

航天器旋转稳定，以4.8rpm的速度旋转高增益碟形天线的轴线。六个肼推进器提供速度、姿态和旋转速率控制。探测器上有三个感应器：恒星（老人星）感应器及两个太阳感应器，根据相对地球及太阳的位置，及以老人星的位置作后备，计算探测器的位置。

动力由四台放射性同位素热电发电机钚-238提供，每台电机提供40瓦功率，安放在两个3米长桁架的外端头，以免对探测器仪器的辐射干扰，两个桁架相隔120度。

“先驱者”10是1972年3月2日发射的，用于研究小行星带、木星的周围环境、太阳风、宇宙射线以及太阳系与太阳圈之间的空间。它是人类史上第一个穿越小行星带以及第一个拜访木星的航天器。由于电力限制以及远离地球，导致2003年1月23日之后失去联系。现在“先驱者”10每年以大约2.6天文单位速度飞向金牛座。

“先驱者”10号曾是离地球最远的航天器，在最后一次与之联系时，“先驱者”10号离地球的距离是122.3亿公里。最远纪录一直保持到1998年2月17日，那天，“旅行者”1号和“先驱者”10号与太阳的距离都是69.419天文单位。因为“旅行者”1号速度优势（每年大约多飞行1.016天文单位），与太阳的距离超过了“先驱者”10号。

“先驱者”11是第二个用来研究木星和外太阳系的空间探测器，是研究土星和它的光环的第一个探测器。与“先驱者”10号不同的是，“先驱者”11号不仅拜访木星，还用木星的强大引力改变它的路径，飞向土星。它靠近土星后，就顺着它的逃离轨道离开太阳系。

“先驱者”11发射于1973年4月5日。1974年12月2日，“先驱者”11飞越木星。1979年“先驱者”11成功飞越土星。现在“先驱者”11飞行在逃逸太阳系的轨道上。以2.4天文单位/年速度（11.6公里/秒）飞向天鹰座。

“先驱者”10和11已经完成了太阳系外行星探索，离开了太阳系。二者都携带镀金铝板，其上绘制了一对男女，及探测器的一些原始信息，提供给外星生命。