The Pioneer Venus Orbiter, also known as Pioneer Venus 1 or Pioneer 12, was a mission to Venus conducted by NASA as part of the Pioneer Venus project. Launched in May 1978 atop an Atlas-Centaur rocket, the spacecraft was inserted into an elliptical orbit around Venus on December 4, 1978. It returned data from Venus until October 1992.

Launch and arrival at Venus

The Pioneer Venus Orbiter was launched by an Atlas SLV-3D Centaur-D1AR rocket, which flew from Launch Complex 36A at the Cape Canaveral Air Force Station. The launch occurred at 13:13:00 on May 20, 1978, and deployed the Orbiter into heliocentric orbit for its coast to Venus. Venus orbit insertion occurred on December 4, 1978.

Spacecraft

Manufactured by Hughes Aircraft Company, the Pioneer Venus Orbiter was based on the HS-507 bus. The spacecraft was a flat cylinder,  in diameter and  long. All instruments and spacecraft subsystems were mounted on the forward end of the cylinder, except the magnetometer, which was at the end of a  boom. A solar array extended around the circumference of the cylinder. A  despun dish antenna provided S and X band communication with Earth. A Star-24 solid rocket motor was integrated into the spacecraft to provide the thrust to enter orbit around Venus.

From Venus orbit insertion to July 1980, periapsis was held between  (at 17 degrees north latitude) to facilitate radar and ionospheric measurements. The spacecraft was in a 24-hour orbit with an apoapsis of . Thereafter, the periapsis was allowed to rise to a maximum of  and then fall, to conserve fuel.

In 1991, the Radar Mapper was reactivated to investigate previously inaccessible southern portions of the planet, in conjunction with the recently arrived Magellan spacecraft. In May 1992, Pioneer Venus began the final phase of its mission, in which the periapsis was held between , until the spacecraft's propellant was exhausted, after which the orbit decayed naturally. The spacecraft continued to return data until 8 October 1992, with the last signals being received at 19:22 UTC. The Pioneer Venus Orbiter disintegrated upon entering the atmosphere of Venus on October 22, 1992.

Instruments

The Pioneer Venus Orbiter carried 17 experiments with a total mass of :

a cloud photo-polarimeter (OCPP) to measure the vertical distribution of the clouds, similar to Pioneer 10 and Pioneer 11 imaging photo-polarimeter (IPP)
a surface radar mapper (ORAD) to determine topography and surface characteristics. Observations could only be conducted when the probe was closer than  over the planet. A 20-watt S-band signal (1.757 gigahertz) was sent to the surface that reflected it, with the probe analyzing the echo. Resolution at periapsis was .
an infrared radiometer (OIR) to measure IR emissions from Venus' atmosphere
an airglow ultraviolet spectrometer (OUVS) to measure scattered and emitted UV light
a neutral mass spectrometer (ONMS) to determine the composition of the upper atmosphere
a solar wind plasma analyzer (OPA) to measure properties of the solar wind
a magnetometer (OMAG) to characterize the magnetic field at Venus
an electric field detector (OEFD) to study the solar wind and its interactions
an electron temperature probe (OETP) to study the thermal properties of the ionosphere
an ion mass spectrometer (OIMS) to characterize the ionospheric ion population
a charged particle retarding potential analyzer (ORPA) to study ionospheric particles
two radio science experiments to determine the gravity field of Venus
a radio occultation experiment to characterize the atmosphere
an atmospheric drag experiment to study the upper atmosphere
a radio science atmospheric and solar wind turbulence experiment
a gamma ray burst (OGBD) detector to record gamma ray burst events

The spacecraft conducted radar altimetry observations allowing the first global topographic map of the Venusian surface to be constructed.

The instruments can also be classified by what they are meant to measure or analyze:
 Composition and structure of the atmosphere
 Large Probe Mass Spectrometer (LNMS)
 Large Probe Gas Chromatograph (LGC)
 Bus Neutral Mass Spectrometer (BNMS)
 Orbiter Neutral Mass Spectrometer (ONMS)
 Orbiter Ultraviolet Spectrometer (OUVS)
 Large/Small Probe Atmosphere Structure (LAS/SAS)
 Atmospheric Propagation Experiments (OGPE)
 Orbiter Atmospheric Drag Experiment (OAD)
 Clouds
 Large/Small Probe Nephelometer (LN/SN)
 Large Probe Cloud Particle Size Spectrometer (LCPS)
 Orbiter Cloud Photopolarimenter (OCPP)
 Thermal balance
 Large Probe Solar Flux Radiometer (LSFR)
 Large Probe Infrared Radiometer (LIR)
 Small Probe Net Flux Radiometer (SNFR)
 Orbiter Infrared Radiometer (OIR)
 Dynamics
 Differential Long Baseline Interferometry (DLBI)
 Doppler Tracking of Probes (MWIN)
 Atmospheric Turbulence Experiments (MTUR/OTUR)
 Solar wind and ionosphere
 Bus Ion Mass Spectrometer (BIMS)
 Orbiter Ion Mass Spectrometer (OIMS)
 Orbiter Electron Temperature Probe (OETP)
 Orbiter Retarding Potential Analyzer (ORPA)
 Orbiter Magnetometer (OMAG)
 Orbiter Plasma Analyzer (OPA)
 Orbiter Electric Field Detector (OEFD)
 Orbiter Dual-Frequency Occultation Experiments (ORO)
 Surface and interior
 Orbiter Radar Mapper (ORAD)
 Orbiter Internal Density Distribution Experiments (OIDD)
 Orbiter Celestial Mechanics Experiments (OCM)
 High-energy astronomy
 Orbiter Gamma Burst Detector (OGBD)

Observations of Comets 
From its orbit of Venus, the Pioneer Venus Orbiter was able to observe Halley's Comet when it was unobservable from Earth due to its proximity to the sun during February 1986. UV spectrometer observations monitored the loss of water from the comet's nucleus at perihelion on February 9.

The extended mission allowed the spacecraft controllers to make several comet observations that were never part of the original mission objectives. The tilt of the spacecraft was altered during these comet observations so that the Ultraviolet Spectrometer (OUVS) could view the comets rather than Venus. Comets Encke (April 13-16, 1984), Giacobini-Zinner (September 8-15, 1985), Halley (December 27, 1985 - March 9, 1986), Wilson (March 13 - May 2, 1987), NTT (April 8, 1987), and McNaught (November 19-24, 1987) were all observed in this way.

See also

 Pioneer Venus Multiprobe
 List of missions to Venus
 Timeline of artificial satellites and space probes

References

External links 

NASA: Pioneer Venus Project Information
Pioneer Venus Program Page by NASA's Solar System Exploration
Kasprzak, W. T – The Pioneer Venus Orbiter: 11 years of data. (May 1, 1990) – NASA

Science Magazine in year 1979 issue 4401 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1978 in spaceflight
Missions to Venus
Pioneer program
Spacecraft launched by Atlas-Centaur rockets
Destroyed space probes
Spacecraft launched in 1978
파이어니어 금성 궤도선(, 파이어니어 금성 1호나 파이어니어 12호로 알려져 있기도 한다)은 파이어니어 계획의 일부로, 금성으로 간 우주 탐사선이다. 1978년 5월 아틀라스 센타우르 로켓으로 발사되었고, 1978년 12월 4일 금성 주변을 도는 타원형 궤도에 진입하였다. 1992년 8월까지 금성 궤도에서 자료를 보내 왔다.

발사와 금성 도착 

파이어니어 금성 궤도선은 협정 세계시 1978년 5월 20일 13시 13분에 케이프커내버럴 공군 기지 36A 발사장에서 아틀라스 SLV-3D 센타우르-D1AR 로켓으로 발사되었고, 궤도선을 태양 주회 궤도로 진입시켰다.

탐사선 

휴즈 항공기업에 의해서 제작된 파이어니어 금성 궤도선은 HS-507 기반으로 만들어진 운반선이었다. 탐사선은 직경 2.5m이고 높이 1.2m인 평평한 원기둥 모양이었다. 모든 장비와 우주선 하위 시스템은 원기둥의 전방 단부에 부착되었다. 단, 자력계는 4.7m 길이의 봉 끝에 장착되었다. 태양 전지판은 원기둥의 둘레에 부착되었다. 1.09m 크기의 디스펀 안테나는 지구와의 통신을 위해 X와 S 대역을 이용했다. 스타-24 고체 로켓은 금성으로 갈 수 있는 추진력을 만들기 위해 탐사선과 결합되었다.

1980년 7월 금성 궤도에 진입할 때, 레이다와 전리층 측정을 용이하게 하기 위해 궤도 근점을 142~253 km (북위 17도)사이로 정했다. 탐사선의 궤도 원점은 66900 km 고도에 있었으며, 궤도를 24시간에 한 번 돌았다. 그 후, 연료를 절약하기 위해 근점을 2290km까지 상승시킨 후 떨어트렸다.

1991년, 레이다 지도 작성기는 금방 도착한 마젤란 우주선과 함께 지금까지 측정할 수 없었던 남쪽 부분을 분석하기 위해 다시 가동되었다. 1992년 5월, 탐사선은 근점을 150~250km로 잡았고, 탐사선의 연료가 없어져 자연스럽게 궤도 붕괴가 일어날 때까지 측정하는 마지막 임무를 시작했다. 1992년 10월 8일까지 자료를 보내왔고, 마지막 신호는 협정 세계시 19시 22분에 수신되었다. 1992년 10월 22일, 파이어니어 금성 궤도선은 금성의 대기에 재진입을 함으로써 파괴되었다.

실험 

파이어니어 금성 궤도선은 17가지의 실험 기구를 가지고 있었다(총 무게는 45kg이었다).

 구름 사진 편광계(OCPP)는 구름의 수직 방향 분포를 측정하기 위해 실렸고, 파이어니어 10호와 11호의 이미징 사진 편광기(IPP)와 비슷한 종류였다.
 표면 레이다 지도 작성기(ORAD)는 표면의 특성과 지형의 모양을 정한다. 이 장치는 탐사선이 행성의 표면으로부터 4700 km 이상 떨어져 있을 때만 사용이 가능했다. 20와트의 S 대역 신호(1757 기가헤르츠)를 표면으로 보내, 그 반향을 탐사선이 측정한다. 분해능은 근점에서 23X7 km였다.
 적외선 방사계(IR)는 금성의 대기권에서 적외선 방출을 측정한다.
 대기광 자외선 분광계(OVUS)는 자외선의 방출과 분산의 정도를 측정한다.
 중립성 질량 분석기(ONMS)는 대기권 상부의 구성 성분을 결정한다.
 태양풍 플라스마 분석기(OPA)는 태양풍의 특성을 연구한다.
 자력계(OMAG)는 금성의 자기장의 특성을 연구한다.
 전기장 검출기(OEFD)는 태양풍과의 상호 작용을 연구한다.
 전자 온도 측정기(OETP)는 전리층의 열 특성에 대해 연구한다.
 이온 질량 분석기(OIMS)는 전리층에 있는 이온들의 수를 연구한다.
 감속된 대전 입자 분석기(ORPA)는 전리층의 입자에 대해 연구한다.
 두 개의 라디오 장비를 이용한 실험을 통해 금성 중력장의 크기에 대해 연구한다.
 전파 엄폐 실험을 통해 대기권의 특성에 대해 연구한다.
 대기 마찰 실험으로 대기권에 대해 연구한다.
 무선 장비로 대기에 대해 연구하고 태양풍 난류에 대해 실험한다.
 감마선 폭발 감지기(OGBD)는 감마선 폭발을 기록한다.

또한 탐사선은 처음으로 전파 고도계를 사용한 관측을 계획해, 금성 표면의 전체 지도를 만들었다.

헬리 혜성 관측 
금성 궤도상에서, 파이어니어 금성 궤도선은 핼리 혜성을 관측할 수 있었는데, 이 때는 1986년 2월 핼리 혜성이 태양에 붙어 있어 지구에서 볼 수 없었던 시점이었다. 자외선 분광기는 2월 9일, 핼리 혜성이 근일점을 통과할 때, 혜성의 핵에서 물이 빠져나가는 것을 관측했다.

각주

외부 링크 

  NASA: 파이어니어 금성 계획 정보
  NASA의 태양계 탐사 의 파이어니어 금성 계획
  Several articles in Science (1979), 205, pages 41-121
  Kasprzak, W. T - The Pioneer Venus Orbiter: 11 years of data. (May 1, 1990) - NASA

1978년 우주 개발
금성 탐사선
파이어니어 계획
1978년 발사된 우주선