Florian Karsten Typefaces

Die Columbia, der erste raumflugfähige Orbiter, wurde im März 1979 an die NASA ausgeliefert. Anschließend wurde die Raumfähre ins Kennedy Space Center überführt, um dort auf ihre erste Mission vorbereitet zu werden. Im November 1980 wurde die Columbia mit dem Außentank verbunden und einen Monat später zur Startrampe gefahren. Nach mehreren Startverschiebungen fand am 12. April 1981 der Start des ersten wiederverwendbaren Raumfahrzeuges der Welt statt. Ziel des ersten Fluges war es lediglich, die Columbia sicher in die Umlaufbahn und wieder zurück zu bringen. Der Flug dauerte insgesamt etwas über zwei Tage und endete mit einer Landung auf der Edwards Air Force Base in Kalifornien. Der Erstflug gilt bis heute als technische Meisterleistung, denn es war das erste Mal in der Geschichte der Raumfahrt, dass ein Trägersystem bei seinem Jungfernflug bemannt war. Die folgenden drei Flüge, die alle mit der Raumfähre Columbia durchgeführt wurden, dienten der Erprobung aller Systeme des Shuttle. Danach wurde das System als einsatzfähig erklärt. In den darauf folgenden 21 Missionen, die bis Januar 1986 durchgeführt wurden, stand der Satellitentransport im Vordergrund. Außerdem fanden einige rein wissenschaftliche Flüge statt, bevor es zum Challenger-Unglück kam. Am 28. Januar 1986 hob die Raumfähre Challenger bei einer ungewöhnlich niedrigen Außentemperatur von 2 °C zur Mission STS-51-L ab. Die NASA hatte sich für den Start entschieden, obwohl Ingenieure des Booster-Herstellers Morton Thiokol, vor allem Roger Boisjoly, vor einem Start bei Temperaturen unter 12 °C eindringlich gewarnt hatten. Das Management von Thiokol überstimmte jedoch schließlich seine Ingenieure und gab seinem wichtigsten Kunden NASA offiziell die Startfreigabe. Wenige Sekunden nach dem Start versagte tatsächlich ein Dichtungs-O-Ring der rechten Feststoffrakete, und durch das entstandene Leck trat heißes Verbrennungsgas an einer Seite des Boosters aus. Die Flamme traf auf den Außentank und die Befestigung der Feststoffrakete, wodurch die Tankhülle zerstört wurde. Der Tank explodierte 73 Sekunden nach dem Start in 15 Kilometern Höhe, worauf das Shuttle durch die enormen aerodynamischen Kräfte zerstört wurde. Die sieben Astronauten überlebten das wahrscheinlich, starben aber spätestens beim Aufschlagen der Cockpitsektion auf die Wasseroberfläche des Atlantiks.

Een van de redenen voor het gebruik van de naam Pioneer lag in het feit dat deze vlucht bedoeld was om de weg te effenen voor zwaardere verkenners. De constructeurs wisten niet goed wat de ideale vormgeving voor zo'n sonde moest zijn, doordat er tot die tijd slechts zeer weinig bekend was over de stralingsgordels van de buitenplaneten en de intensiteit van micrometeorieten. De Pioneer 10 en 11 moesten hieromtrent duidelijkheid verschaffen. Beide sondes voerden camera's mee, maar het maken van opnames was niet het belangrijkste missiedoel. De vaartuigen beschikten over sensors die magnetische velden, geladen deeltjes en samenstelling en temperatuur van Jupiter vastlegden. De verzonden foto's waren een bijproduct van metingen door een polarimeter, ontworpen door de Nederlandse hoogleraar Tom Gehrels van de Universiteit van Arizona. Overigens zouden verreweg de meeste toekomstige plannen vroegtijdig sneuvelen op de tekentafel: door voortdurende bezuinigingen moest NASA in de jaren na Pioneer 10 keuzes maken. Hun voortdurend door uitstel en budgetoverschrijdingen geplaagde paradepaardje Space Shuttle slokte het leeuwendeel van de beschikbare fondsen op en na Voyager 1 en 2 maakte NASA noodgedwongen pas op de plaats. Voor communicatie met de vluchtleiding op Aarde beschikte de sonde over drie antennes: een hooggevoelige schotelantenne met een diepte van 46 cm en een diameter van 2,74 m en daarnaast een middelgevoelige antenne op de schotelantenne en een laaggevoelige antenne die 76 cm van het deel met de vluchtinstrumenten uitstak en onder de schotelantenne was bevestigd. Van de twee ontvangers was er een aangesloten op zowel de laag- als middelgevoelige antenne, de andere was gereserveerd voor de schotelantenne. De vluchtleiding kon deze omwisselen. Twee zenders met versterkers van 8 watt op 2292 MHz zonden gegevens naar de Aarde, inkomende signalen kwamen binnen op 2110 MHz. De bitrate bedroeg op weg naar Jupiter 2048 bps en aan het einde van de missie slechts 16 bps. Op 750 miljoen km doet een radiosignaal er zo'n 40 minuten over om deze afstand te overbruggen.