파이어니어계획

요약 1958년부터 미국 국립항공우주국(NASA)이 실시한 행성탐사(行星探査)계획.

파이어니어 10호

주로 과학적인 관측을 목적으로 모두 13개의 우주탐사선이 발사되었다. 1958년 10월 달을 향하여 발사된 파이어니어 1호는 달에 도달하지는 못했지만 지구로부터 11만 km라는, 당시로서는 획기적인 거리에 도달했으며(지구와 달과의 거리는 38만 km), 약 43시간에 걸쳐 관측자료를 지상으로 보내왔다. 2호는 실패했고, 같은 해 12월 발사한 3호도 실패했지만 지구상공에 두번째의 방사선대(放射線帶)인 반알렌대(帶)가 존재한다는 것을 확인해주었다.

1959년 3월, 4호가 달을 향해 다시 발사되어 달표면 6만 km 상공을 스치고 지나간 후 인공행성(人工行星)이 되었다. 다시 1960년 3월 발사된 5호는 지구보다 안쪽에서 태양 주위를 도는 인공행성이 되어 태양의 표면활동을 관측했으나 3개월 만에 고장나고 말았다. 신형로켓을 사용하여 1965년 12월 중순에 발사된 6호 이후의 파이어니어 탐사선들은 모두 성공을 거두어 행성 및 행성간 공간에 대한 과학적인 관측자료를 지구로 보내왔다. 6호는 지구공전궤도 안쪽에서 311일을 주기(週期)로 태양 주위를 돌면서 태양표면의 폭발로 생긴 강력한 에너지입자(粒子)가 날아오는 상태를 관측했다. 또한 1966년 8월에는 7호가, 1967년 12월에는 8호가 발사되어 지구의 공전궤도 밖을 각각 403일과 387일을 주기로 돌며 자기장(磁氣場)과 우주진(宇宙塵) 등을 관측했다.

1968년 11월에 발사된 9호는 6호보다 태양에 가까운 공전궤도를 297일을 주기로 돌며 똑같은 관측활동을 했다. 즉 태양광구(光球)에서 발생하는 플레어는 곧 태양풍이 되어 무수한 고에너지입자를 우주공간으로 쏟아내는데 파이어니어탐사기는 지구가 받게 될 그 여파를 수시로 감시하여 각종 정보를 보내온다. 이러한 자료는 미국 콜로라도주에 있는 우주공간이상예측(異常豫測)센터에서 처리되어 민간항공사 ·전기회사 ·전신전화회사 등에 보내져 조속한 대책이 수립되도록 도와주고 있다.

파이어니어 6호는 그 밖에도 코호텍혜성의 꼬리를 관측하였다. 파이어니어 탐사선은 9호까지는 무게 65 kg 전후의 소형이었지만 10호와 11호에 이르러 270 kg의 대형이 된다. 10호와 11호는 각각 1972년 3월과 1973년 4월에 목성 등 행성탐사를 위하여 발사되었다. 초속 14 km를 넘는 빠른 속도로 목성으로 향한 10호는 1973년 12월 3일 목성 상공 13만 km의 거리를 통과하면서 그 표면사진을 지구로 보내왔다. 이어 다음해 12월 2일에는 11호가 목성에 접근하여 10호와 마찬가지로 표면사진을 찍고, 그 밖에 목성의 대기와 방사선 등에 관한 여러 가지 자료를 지구에 보내왔다.

10호는 목성의 강력한 중력(重力)을 이용하여 태양계의 바깥쪽으로 비행경로를 바꾸어 태양계를 탈출한 최초의 인공물이 되었다. 10호에는 혹시 외계인을 만날지도 모른다는 희망 아래 지구인(地球人)이 외계인에게 보내는 메시지가 실려 있다. 한편 11호는 목성 접근 후 비행경로를 토성으로 바꾸어 1979년 9월에 토성의 고리 위를 지나며 토성의 고리와, 자기장, 위성 등에 대한 귀중한 관측자료를 지구로 보내왔다.

1978년 5월, 미국은 파이어니어비너스 1호를 발사하는 데 성공하였다. 파이어니어비너스 1호는 같은 해의 12월 4일 금성 상공 6만 5000 km의 궤도에 무사히 진입하여 금성의 위성이 되어서 표면관측을 시작하였다. 이어서 같은 해인 1978년 8월 파이어니어비너스 2호가 발사되었다. 파이어니어비너스 2호는 금성에 접근하자 크고 작은 4개의 부분으로 분리되어 12월 9일 금성표면의 각기 다른 네 장소에 도착하여 관측을 시작하였다.

관측자료는 금성 상공을 돌고 있는 파이어니어비너스 1호의 중계(中繼)에 의하여 지구로 송신하는 방법이 이용되었다. 금성은 두께가 500 km나 되는 이산화탄소의 구름으로 덮여 있으며, 이 구름 때문에 생긴 온실효과(溫室效果)로 표면온도가 470 ℃나 된다는 것이 밝혀졌다. 따라서 표면에 착륙한 관측기기는 곧 작동할 수 없는 상태가 되어버렸다. 그러나 파이어니어비너스 2호는 그 전에 금성표면의 거대한 산맥과 깊은 분지 등을 촬영한 사진을 지구로 보내왔다.