El 3 de marzo de 1959, Estados Unidos lanzó la Pioneer 4 con el objetivo de fotografiar la Luna durante un sobrevuelo cercano. Como parte del Año Geofísico Internacional que se desarrolló del 1 de julio de 1957 al 31 de diciembre de 1958, Estados Unidos planeó enviar cinco sondas para estudiar la Luna. Las tres primeras planeaban orbitar la Luna, mientras que las dos últimas sondas más simples planeaban fotografiarla durante los sobrevuelos. Después de que la NASA abrió sus puertas en octubre de 1958, la nueva agencia espacial heredó el programa Pioneer de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada, una rama del Departamento de Defensa establecida a principios de 1958 como parte de la iniciativa estadounidense para responder a los primeros logros espaciales soviéticos. El Laboratorio de Propulsión a Chorro en Pasadena, California, parte del Ejército de los EE. UU. hasta que fue transferido a la NASA en diciembre de 1958, construyó las dos naves espaciales Pioneer de sobrevuelo lunar. Si bien las primeras cuatro misiones no lograron alcanzar su objetivo, Pioneer 4 se convirtió en la primera nave espacial estadounidense en sobrevolar la Luna y entrar en la órbita solar.
Izquierda: una réplica de la nave espacial Pioneer 1. Crédito de la imagen: cortesía del Museo Nacional del Aire y el Espacio.Derecha: Despegue del Pioneer 1, el primer satélite lanzado por la NASA.
El primer intento de lanzamiento de Pioneer el 17 de agosto de 1958, terminó en falla 77 segundos después del despegue cuando el propulsor Thor-Able explotó. Los ingenieros identificaron y corrigieron el problema con el cohete y el 11 de octubre, el Pioneer 1, que pesaba 84 libras, despegó del Complejo de Lanzamiento 17A de Cabo Cañaveral. El lanzamiento tuvo lugar apenas 10 días después La NASA abrió oficialmente sus puertas. El despegue pareció ir bien, pero el seguimiento pronto mostró que la nave espacial viajaba más lentamente de lo esperado y también estaba fuera de rumbo. Los errores relativamente menores en el desempeño de la primera etapa se vieron agravados por otros problemas con la segunda etapa, dejando claro que Pioneer 1 no lograría su objetivo principal de entrar en órbita alrededor de la Luna. La nave espacial alcanzó una altitud récord de 70.770 millas aproximadamente 21 horas después del lanzamiento antes de comenzar su caída de regreso a la Tierra. Se quemó al reingresar sobre el Océano Pacífico 43 horas después del despegue. Los instrumentos de la sonda confirmaron la existencia de los cinturones de radiación de Van Allen descubiertos por Explorador 1 a principios de año. El tercer y último intento de orbitar la luna, el Pioneer 2, el 8 de noviembre, tuvo menos éxito. La primera y segunda etapa del cohete funcionaron bien, pero la tercera etapa no logró encenderse. Pioneer 2 no pudo alcanzar la velocidad orbital y sólo alcanzó una altitud máxima de 960 millas antes de caer de nuevo a la Tierra después de un breve vuelo de 42 minutos.
Izquierda: Wernher von Braun, desarrollador del cohete Juno; izquierda, el ingeniero del proyecto Pioneer John R. Casani y el científico del proyecto James A. Van Allen inspeccionan los instrumentos de la nave espacial Pioneer 4. Crédito de la imagen: cortesía de la revista LIFE. Centro: Kurt H. Debus, izquierda, y von Braun en el fortín para el lanzamiento del Pioneer 4. Derecha: Lanzamiento de Pioneer 4, la primera nave espacial estadounidense que sobrevoló la Luna y entró en la órbita solar.
A continuación vinieron las dos misiones de sobrevuelo lunar, cada una con un contador de radiación y equipo fotográfico. El Pioneer 3 de 13 libras despegó el 6 de diciembre. El motor de la primera etapa del cohete Juno-II se apagó antes de tiempo y la sonda no pudo llegar a su destino, cayendo de nuevo a la Tierra 38 horas después del lanzamiento. A pesar de este problema, Pioneer 3 aportó importantes datos de radiación y descubrió un segundo cinturón exterior de Van Allen que rodea la Tierra. El segundo intento, el 3 de marzo de 1959, tuvo más éxito cuando la Pioneer 4 se convirtió en la primera nave espacial estadounidense en alcanzar la velocidad de escape de la Tierra. La segunda etapa del Juno-II se quemó durante unos segundos más, lo que hizo que el Pioneer 4 pasara a 36.650 millas de la superficie de la Luna 41 horas después del lanzamiento. A esa distancia, en lugar de las 5.000 millas previstas, la nave espacial no pudo lograr su objetivo de fotografiar la Luna. Luego, la Pioneer 4 se convirtió en la primera nave espacial estadounidense en entrar en la órbita solar, una hazaña que la soviética Luna 1 logró dos meses antes. Pioneer 4 arrojó datos de radiación durante 82 horas, a 409.000 millas, casi el doble de la distancia Tierra-Luna, hasta que se agotaron sus baterías.
Izquierda: trayectoria del Pioneer 4 hacia la Luna y más allá. Derecha: La Estación Espacial Profunda-11, también conocida como Estación Pioneer, en 1958.
Aunque estas primeras sondas lunares Pioneer tuvieron un éxito limitado en la misión, el programa marcó el primer uso de la antena de 26 metros y la estación de seguimiento en Goldstone, California. Esta antena, terminada en 1958 y conocida como Estación de Espacio Profundo 11 (DSS-11), fue el primer componente de lo que finalmente se convirtió en la Red de Espacio Profundo de la NASA. Aunque se llama Estación Pioneer, DSS-11 no sólo siguió a estas primeras naves espaciales, comenzando con la Pioneer 3, sino que más tarde supervisó las misiones precursoras robóticas Ranger, Surveyor y Lunar Orbiter y rastreó las Apolo 11 Módulo Lunar Eagle a la superficie de la Luna el 20 de julio de 1969, y también las otras misiones lunares Apolo. También rastreó las misiones Mariner, Viking y Voyager a los planetas antes de su desmantelamiento en 1978.
Mire un vídeo sobre Pioneer 4: https://youtu.be/mM4U78sFYpQ
