Pioneer 0, 1, 2

1958 wurde ein erster amerikanischer Mondplan genehmigt, der fünf koordinierte Missionen der ARPA (AdvancedResearch Project Agency) vorsah: drei von der USAF (United States AirForce) und zwei von der US Army. Die USAF-Sonden sollten Mondorbiter sein.

Die USAF-Sonde wurde auf einer Struktur aufgebaut, die aus zwei gedrungenen Glasfaserkegeln bestand, die an ihrer Basis durch einen Zylinder verbunden waren und von einer trennbaren Gruppe von acht Smallvernier-Raketen und einem Festtreibstoff, 13, gekrönt wurden.3 kN Schub Rakete basierend auf der Falcon Airto Air Missile. Die Falcon-Rakete sollte verwendet werden, um die Sonde zu verlangsamen, bis sie in Lunarorbit eindrang. Die Sonden hatten eine Höhe von 45 cm, einen Durchmesser von 72,5 cm und ein Gewicht von 38 kg.

Die wissenschaftliche Nutzlast wog 18 kg und umfasste: eine einfache Kamera, in der ein oszillierender Spiegel den Mond abtastete und sein Bild an eine Infrarot-Bleisulfid-Fotodiode, einen Strahlungszähler, ein einfaches Suchspulenmagnetometer und ein Mikrofon als Amikrometeorit-Detektor. Die thermische Kontrolle wurde ermöglicht, indem die Oberfläche mit einer Reihe entfernbarer schwarzer und weißer Streifen bedeckt wurde, um die Temperatur zu kontrollieren.

Laut Flugplan sollte 60 Stunden nach dem Abheben die Falcon-Retro-Rakete gezündet und die Sonde in eine unregelmäßige Umlaufbahn um den Mond gebracht werden. Die Lebensdauer der Batterien betrug zwei Wochen.

Die Trägerrakete sollte eine Thor-DM180-1 sein,die aus einer ersten Thor-Stufe und der zweiten und dritten Stufe des Vanguardlaunch-Fahrzeugs bestand, das 39 kg zum Mond schicken konnte.

Die erste von drei Sonden wurde am 17.August 1958 gestartet, scheiterte aber nach nur 77 Sekunden, als der Thor-Motor beschlagnahmte. Die Sonde erhielt keinen Namen und wird allgemeinbezeichnet als Pioneer-0 oder Able-1.

Vor dem Start der zweiten Sonde wurde das gesamte Programm an die NASA übertragen, wobei die USAF und die Armee als einfache Berater fungierten. Die NASA gab den Sonden den Namen Pioneer.Am 11. Oktober 1958, nur zehn Tage nach der Gründung der NASAs, wurde die zweite Sonde Pioneer-1 (oder Pioneer-2) gestartet. Die zweite Stufe wurde zu früh abgeschaltet, so dass Pioneer 1 mit einem Mangel an Geschwindigkeit, um seine Mission zu erfüllen. Es wurde gehofft, dass das Zünden des Falkenmotors die Sonde in eine Erdumlaufbahn bringen würde, aber die Zündung scheiterte an zu niedrigen Temperaturen der Batterien. Pioneer-1 flog bis zu einer Höhe von 113854 km, weniger als ein Drittel der Entfernungdes Mondes und fiel zurück und zerfiel nach 43 Stunden und 17 Sekunden in der Atmosphäre Flug. Die Mission war ein Misserfolg, aber die Sonde übermittelte interessante Daten über die VanAllen-Gürtel, Messung ihrer Ausdehnung, auf Mikrometeoriten, die nur registrieren 0.0052 impactsper Sekunde pro Quadratmeter Sensor.

Pioneer-2 oder Able-3 wurde am 8. November 1958 gestartet. Es war sehr ähnlich, hatte aber einige wichtige Modifikationen: Die Infrarotkamera NOTS (Naval Ordnance Test Station) wurde durch eine leichtere Kamera mit sichtbarem Licht ersetzt, die von STL (Space Technology Laboratories) gebaut wurde und auch eine bessere Auflösung bot. Sein Platz wurde von der Taille zum Unterkegel verschoben. Ein Zähler für kosmische Strahlung wurde hinzugefügt und die Batterien wurden aufgrund der Probleme bei Pioneer 1 durch ein neues Modell ersetzt. Der Thorn Launcher erhielt einige Modifikationen an derstaging-System und ein neues System zur Integration von Beschleunigungsmessern. Der Start war jedoch unglücklich, da sich die dritte Stufe nicht entzündete. Pioneer-2 brannte über Afrika nach einem 45-minütigen Parabelflug, bei dem es 1.600 km in den Weltraum erreichte.