Sondy kosmiczne to bezzałogowe statki służące do badań Układu Słonecznego. Rozpędzone do drugiej prędkości kosmicznej, tak że odrywają się całkowicie od ziemskiego przyciągania i odpływają daleko w przestrzeń. Wyposażone w kamery i aparaturę naukowa, zbierają dane i przesyłają je na Ziemie droga radiową. Przy ich pomocy zbadano kometę Halleya, dwie planetoidy i wszystkie planety oprócz Plutona; sondy dokonały też bliskich przelotów obok Słońca. Wchodzą one na orbitę planety lub Księżyca, wykonują mapy powierzchni lub lądują, by zbadać środowisko bezpośrednio. Odkryły niezwykłe rzeczy: księżycowy krajobraz na Merkurym, galopujący efekt cieplarniany na Wenus, Wielki Kanion o długości 5000 kilometrów na Marsie, czynne wulkany na księżycu Jowisza Io, wyrzucające siarkę na powierzchnię przypominającą pizzę. Odkrycia sond zrewolucjonizowały naszą wiedzę o Układzie Słonecznym i dały astronomom taki jasny jego obraz, o jakim przed Erą Kosmiczną nie mogliby nawet marzyć.
Pioneer począwszy od 1958 r. sondy Pioneer 1 2 3 i 4 bez powodzenia usiłowały badać Księżyc. Natomiast sondy o numerach od 5 do 9 weszły na orbitę wokół Słońca, prowadząc badania wiatru słonecznego, promieniowanie kosmicznego, pola magnetycznego Ziemi oraz cząstek w kosmosie. Dwie z nich przesyłały dane przez ponad 20 lat. Sondy Pioneer 10 i 11 były pierwszymi statkami, które zapuściły się poza pas planetoid. W grudniu 1973 roku Pioneer 10 przeleciał koło Jowisza przeprowadzając pomiary otaczającego tą planetę silnego pola magnetycznego. Pioneer 11 przeleciał w pobliżu Jowisza w 1874 roku; 5 lat później sfotografował Saturna. Obie sondy Pioneer wiozą plakietkę pokazującą pozycję Słońca i Ziemi oraz wizerunek kobiety i mężczyzny z ręką uniesioną na znak pokoju.
Łunnik 2 Wyprawy księżycowe zostały zapoczątkowane w 1959 r. przez serię automatycznych sond Łunnik. Pierwsza sonda dotarła na Księżyc we wrześniu 1959 r. Niestety, gdy doleciała, zaraz się rozbiła. Dwa dni po starcie rozbiła się na powierzchni Księżyca.
Wenera to seria radzieckich sond wraz z lądownikami. Ich misje rozpoczęły się w czerwcu 1967 r. Miały one wejść na orbitę Wenus lub dokonać zbliżenia do niej, a następnie wysłać próbnik atmosferyczny lub lądownik na powierzchnię Wenus.
Wenera 7 ZSRR, wystartowała 17.08.1970. Wylądowała na Wenus jako pierwsza, posiadała system chłodzenia dzięki czemu wytrzymała piekielną temperaturę 475 stopni Celsjusza. Wytrzymała 23 minuty przesyłając raporty na Ziemie.
Wenera 9 wystrzeliła na powierzchnię Wenus lądownik, który wykonał zdjęcie powierzchni planety. Wytrzymała 53 minuty i nadesłała pierwsze czarno-białe zdjęcie wulkanicznej powierzchni tej planety. Orbiter służył m.in. jako przekaźnik dla lądownika.
Wenera 4 ZSRR, wysłana 12.08.1962. Wykryła, że atmosfera tej planety składa się głównie z dwutlenku węgla.
Zond 3 Sonda została wystrzelona z platformy orbitującej wokół Ziemi, w kierunku Księżyca 18 lipca 1965 roku. 20 lipca, po 33 godzinach lotu sonda zbliżyła się do Księżyca na najbliższą odległość 9200 km. W ciągu 68 minut sonda wykonała 25 zdjęć drugiej strony księżyca z odległości 11570 do 9960 kilometrów. Zdjęcia obejmowały 19 milionów kilometrów kwadratowych powierzchni satelity. Po przelocie w pobliży Księżyca, sonda weszła na orbitę Słoneczną.
Sonda Zond 5 została wystrzelona z parkingowej orbity Ziemskiej w kierunku Księżyca 14 września 1968 roku. 18 września zbliżyła się do satelity na najbliższą odległość 1950 kilometrów. Z odległości 90 000 kilometrów wykonała wysokiej jakości zdjęcia Ziemi. Na pokładzie sondy umieszczono żywe organizmy, takie jak: żółwie, robaki, rośliny, nasiona, bakterie i inne. 21 września kapsuła powrotna sondy Zond 5 weszła w atmosferę Ziemską i osiadła na Oceanie Indyjskim, skąd została bezpiecznie wyłowiona. Badania żółwi znajdujących się na pokładzie sondy wykazały, że straciły one część swej wagi (ok. 10%), jednak stan ich zdrowia pozostawał w normie. Sonda miała być prekursorem do lotów księżycowych z ludźmi na pokładzie.
Sonda Zond 6 została wystrzelona z parkingowej orbity Ziemskiej w kierunku Księżyca 10 listopada 1968 roku. Sonda zawierała na swym pokładzie detektory promieniowania kosmicznego, aparaturę fotograficzną oraz żywe organizmy. 14 listopada, Zond 6 miną satelitę Ziemskiego w najbliższej odległości 2420 kilometrów. Wykonała zdjęcia Księżyca z odległości od 11 000 do 3 300 km. Powróciła na Ziemię 17 listopada, lądując na terenie Związku Radzieckiego.
Zond 7 wystrzelony 7 sierpnia 1969 roku miał za zadanie dalsze badanie Księżyca, dostarczenie kolorowych zdjęć Ziemi i Księżyca z różnych odległości oraz przetestowanie systemów sondy. Zdjęcia Ziemi otrzymano 9 sierpnia. 11 sierpnia sonda przeleciała w pobliżu Księżyca w odległości 1984 km, wykonując dwie sesje zdjęciowe. Zond 7 bezpiecznie powrócił na Ziemię 14 sierpnia.
Sonda Zond 8 została wystrzelona z platformy orbitującej wokół Ziemi 20 października 1970 roku. Zadaniem sondy było dalsze badanie Księżyca oraz test systemów pokładowych sondy. 21 października, Zond 8 wykonał zdjęcia Ziemi z odległości 64 480 kilometrów. Przez trzy dni sonda transmitowała zdjęcia na Ziemię. 24 października przeleciała wokół księżyca w najbliższej odległości 1140 km i dostarczyła zarówno kolorowych jak i czarno białych fotografii powierzchni satelity. Sonda dokonała również pomiarów naukowych w czasie lotu. Powróciła na Ziemię 27 października.
Viking 1 i 2 były statkami które dotarły do Marsa w 1976 roku. Wszedłszy na orbitę planety, wypuściły spadochronach lądowniki, które analizowały próbki gleby w poszukiwaniu życia. Na podstawie tych badań naukowcy doszli do wniosku że życia na Marsie niema. Lądowniki wykonały także pomiary temperatury i wiatrów, podczas gdy człon orbitalny sfotografował planetę i jej dwa księżyce Fobosa i Deimosa. Po zakończeniu działalności w połowie lat 80. zostały wprowadzone na wyższą orbitę. będą one krążyć wokół planety, aż w pierwszym lub drugim dziesięcioleciu XXI wieku uderzą w powierzchnie. Lądownik Vikinga 1 działał na powierzchni planety przez ponad sześć, a lądownik Vikinga 2 przez cztery lata. Oba lądowniki przed startem poddano gruntownej sterylizacji aby nie przeniosły na Marsa żadnych form życia. Lądownik, osiadający na spadochronie na powierzchni planety wyposażony był m.in. w urządzenie do pobierania próbek gruntu, analizator biologiczny i chemiczny, przyrządy meteorologiczne oraz sejsmometr.
Giotto (sonda Europejskiej Agencji Kosmicznej) była jedną z pięciu sond, które wysłano na spotkanie Komecie Halleya w 1986 roku. Giotto zbliżył się do komety najbardziej, przelatując bezpośrednio przez komę, zaledwie 605 km przed jądrem komety. Pozwoliło to po raz pierwszy uzyskać zdjęcia jądra. Przelatując wokół komety odkryła obszar pozbawiony pola magnetycznego. Dane zebrane przez spektrometry masowe znajdujące się na pokładzie sondy wskazały na istnienie powłoki bogatej w związki węgla na powierzchni komety Halleya. W pyle kometarnym stwierdzono węgiel, wodór, tlen, azot oraz sód, magnez, krzem, żelazo i wapń. Lekkie pierwiastki występowały w podobnej proporcji jak na Słońcu wskazując, że kometa Halleya, zbudowana jest z najpierwotniejszej materii występującej w Układzie Słonecznym. Cząstki pyłu z komety Halleya uderzając w sondę Giotto, uszkodziły niektóre instrumenty pomiarowe, mimo że sondę chroniła podwójna osłona przeciwpyłowa. Po opuszczeniu komety Halleya sonda Giotto została w kwietniu 1986 roku przestawiona w stan uopienia. W lipcu 1992 zbliżyła się do komety Grigga-Skjellerupa, przelatując zaledwie w odległości 200 km od jądra. Pomimo licznych uszkodzeń spowodowanych uderzeniami pyłu komet w powłokę sondy i uszkodzeń aparatury badawczej misja sondy zakończyła się pomyślnie w końcu lipca 1992. W lipcu 1999 sonda znalazła się w odległości 219 tys. km od Ziemi.
Sonda Giotto
Dwie sondy Wega wystrzelono w kierunku Wenus w 1984 roku, spuściły one na powierzchnie planety lądownik z aparaturą pozwalającą analizować próbki gleby. Lądowniki, opadając przez warstwę chmur, wypuściły próbniki balonowe, które mierzyły siłę i kierunek wiatrów. W marcu 1986 roku sondy spotkały się z kometą Halleya, dokonując analizy gazu w jej komie i warkoczu i wyznaczając z dużą dokładnością pozycje jej jądra co pozwoliło później ukierunkować sondę Giotto tak, aby mogła przelecieć blisko jądra.
Dwie sondy Voyager wystrzelono w 1977 roku. przeleciały one koło Jowisza, Saturna, Urana i Neptuna, docierając aż do krańców planetarnej części Układu słonecznego, przy czym Voyager 2 badał wszystkie cztery planety, a Voyager 1 tylko Jowisza i Saturna. Sondy wyposażone są, m.in. w: kamery TV, magnetometry, detektor plazmy i promieniowania kosmicznego, analizatory chemiczne, układy łączności i sterowania, zasilacz izotopowy. Na pokładzie Voyagerów znajdują się płyty na których zapisano obrazy i dźwięki z Ziemi. Przesłały one na Ziemię szczegółowe zdjęcia tych planet, ich pierścieni i wielu księżyców, odkrywając jednocześnie w każdym przypadku nowe pierścienie i księżyce. Voyager 1 wystrzelony został we wrześniu 1977 roku, leci ku gwieździe AC + 79 3888 w gwiazdozbiorze Żyrafy i dotrze tam za 40 000 lat. Voyager 2 wystrzelony został w sierpniu 1977 roku, leci on do gwiazdy Syriusz w gwiazdozbiorze Wielkiego Psa, zajmie to mu aż 360 000 lat. Gdy Voyager 2 dotarł do Neptuna sygnały radiowe przesyłane przez sondę były tak słabe, że do ich odebrania na ziemi użyto radioteleskopów Very Large array w stanie nowy Meksyk, USA. Opuścił już Układ Słoneczny i pewnie próbuje przesłać za pomocą swojego małego nadajnika jeszcze ciekawsze obrazy. Niestety sygnały są o wiele za słabe, żebyśmy mogli je odebrać. Straciliśmy ich ślad.
Pierwsze sondy japońskie Sakigake i Susei wzięły w 1986 r udział w międzynarodowym programie badań komety Halleya. Sakigake po japońsku znaczy „pionier” a Susei- „kometa”. W 1985 roku wprowadzono je na orbity wokół Słońca, na których zbliżyły się do celu. Sakigake przeleciała między Słońcem a kometą, dokonując pomiarów wiatru słonecznego. Susei podeszła znacznie bliżej do komety, badając wpływ wiatru słonecznego na jej komę. Dwie sondy japońskie były najmniejszymi z pięciu statków które wyruszyły na spotkanie komety Halleya. Nie miały osłon przeciwpyłowych, które chroniłyby je przed cząstkami pyłowymi komy, a zatem nie mogły przelecieć tak blisko jądra komety jak trzy pozostałe sondy tj. Wega 1 i 2 oraz Giotto.
Sonda Galileo została wyniesiona w przestrzeń kosmiczną przez wahadłowiec Atlantis (lot STS 34) 18 października 1989 w kierunku Jowisza, dwukrotnie wykorzystała grawitacje Ziemi dla nabrania odpowiedniego przyśpieszenia. Po wejściu na orbitę obserwował zmiany układów chmur i jego 4 największe księżyce. Wypościła też próbnik, który opadając poprzez warstwę chmur, przez 57 minut przesyłał wyniki pomiarów do sondy macierzyste. W 2001 sonda zbliżyła się na odległość jedynie 181 km od powierzchni Io.
Ulysses sonda kosmiczna powstała w wyniku wspólnego projektu European Sapce Agency (ESA) i National Aeronautics and Space Administration (NASA), zaprojektowana do badań aktywności słonecznej. Wyniesiona w kosmos na pokładzie wahadłowca Discovery 6 października 1990. Był pierwszą sondą która wyleciała poza wyimaginowaną płaszczyznę w przestrzeni, na której leżą orbity planet. Osiągnął to, wykorzystując dla przyśpieszenia sondy pole grawitacyjne Jowisza. Ulysses wykonał pomiary wiatru słonecznego i pola magnetycznego słońca w okolicy biegunów - w 1994 roku znajdował się nad biegunem południowym, a w 1995 roku - nad północnym. Okres obiegu sondy wokół Słońca wynosi 6 lat, zatem sonda zbierze informacje dotyczące różnych faz cyklu aktywności słonecznej. Na przełomie 2000 i 2001 znajdowała się nad biegunem południowym Słońca, od listopada do grudnia 2001 nad biegunem północnym.
Magellan amerykańska sonda kosmiczna, nazwana na cześć portugalskiego podróżnika F.Magellana. Wyniesiona w przestrzeń kosmiczną przez wahadłowiec Atlantis (lot STS-30) 4 maja 1989. Sonda została wystrzelona w kierunku Wenus w celu sporządzenia map powierzchni tej planety przy pomocy radaru. Krążyła przez ponad cztery lata wykonując sześć serii pomiarów przy pomocy radaru, który pozwalał przeniknąć gęstą powłokę chmur. Zebrał dane na temat pola grawitacyjnego planety i jej właściwości elektrycznych. Zgromadzone dane sonda przesyłała na ziemie drogą radiową, ukazywały one górzysty, wulkaniczny krajobraz. Sonda została sprowadzona na niższą orbitę i 12 października 1994 sonda uległa zniszczeniu wchodząc w atmosferę Wenus.
Seria sond Mariner seria amerykańskich próbników kosmicznych wykorzystywanych do badań planet ziemskich (od 1962). Wysyłane głównie jako próbniki Wenus, Marsa oraz Merkurego, przeznaczone do wykonania takich zadań jak: badania pola magnetycznego oraz promieniowań korpuskularnych w przestrzeni międzyplanetarnej, w otoczeniu Wenus i Marsa, pomiary mikrofalowe temperatury powierzchni Wenus, zdjęcia powierzchni Marsa ze zdolnością rozdzielczą 3 km, badania składu, struktury i temperatury atmosfery Wenus i Marsa, wyznaczanie promienia planet.
Loty siedmiu z dziewięciu sond Mariner wysłanych na Merkurego Wenus i Marsa, okazały się dużym sukcesem. W 1964 roku Mariner 4 po raz przeleciał koło Marsa. W 1971 roku Mariner 9, pierwszy statek, który wszedł na orbitę innej planety, wykonał zdjęcia całej powierzchni Marsa oraz obu jego księżyców Fobosa i Deimosa. Mariner 10 nadal krąży wokół Słońca, jednak łączność utracono z nią w 1975 roku.
Mariner 1
Start 22 lipca 1962 roku. Sonda uległa awarii i nie osiągnęła orbity ziemskiej. Miała dotrzeć na Wenus
Mariner 2
Start 27 sierpnia 1962 roku. Sonda pomyślnie przeleciała obok Wenus.
Mariner 3
Start 5 listopada 1964 roku. Sonda uległa awarii i nie osiągnęła orbity ziemskiej. Miała dotrzeć do Marsa
Mariner 4
Start 28 listopada 1964 roku. pomyślny przelot obok Marsa.
Mariner 5
Start 14 czerwca 1967 roku. pomyślny przelot obok Wenus.
Mariner 6
Start 24 lutego 1969 roku. Pomyślny przelot obok Marsa
Mariner 7
Start 27 marca 1969 roku. Pomyślny przelot obok Marsa.
Mariner 8
Start 8 maja 1962 roku. Sonda uległa awarii i nie osiągnęła orbity ziemskiej. Miała dotrzeć na Marsa
Mariner 9
Start 30 maja 1971 roku. Pomyślnie weszła na orbitę Marsa.
Mariner 10
Start 3 listopada 1973 roku. Jedyną sondą która odbyła lot na Merkurego był Mariner 10. Po drodze przeleciał w pobliżu Wenus i przesłał na Ziemię 3500 zdjęć chmur otulających tą planetę. W 1974 roku przeleciał koło Merkurego wchodząc następnie na orbitę eliptyczną wokół Słońca, na której zbliża się do Merkurego co 176 dni.
Pathfinder
Dzień 4 lipca 1997 roku (Dzień Niepodległości USA) przejdzie do historii jako data udanego lądowania próbnika Mars Pathfinder na najbliższej Ziemi planecie Układu Słonecznego. W dniu tym o godzinie 19:07 CET po raz pierwszy od 21 lat lądowanie zakończyło się pełnym sukcesem. Kilka minut po tym jak sonda znalazła się na Marsie odebrano pierwszy sygnał z Pathfindera "Jestem i czuje się dobrze" co wywołało żywiołową fale radości oraz burze oklasków w centrum kontroli lotu w Pasadenie. Po marsjańskim wschodzie Słońca naukowcy z NASA otrzymali pierwsze zdjęcia wykonane z powierzchni Czerwonej Planety. Mars Pathfinder wraz z umieszczonym na jego pokładzie pojazdem Sojourner w czasie kolejnych dni będą badać skład atmosfery, gruntu oraz geologie Marsa, a także szukać ewentualnych śladów form życia lub dowodów na ich istnienie w przeszłości. Sojourner sprawdzi czy obecnie lub w przeszłości na Marsie istniała woda. Miejsce lądowania Mars Pathfindera otrzymało oficjalna nazwę - Sagan Memorial Station. Po wschodzie Słońca (około 23:00 CET) zaczęły się lądować ogniwa słoneczne umieszczone na 3 pokrywach sondy, co pozwoliło wkrótce na uruchomienie wysięgnika kamery, która około godz. 1:30 CET wykonała i przesłała na Ziemie pierwsze zdjęcia. Ukazywały one piaskowo-skalista budowę powierzchni Marsa w miejscu lądowania oraz elementy samego Pathfindera w celu stwierdzenia ewentualnych uszkodzeń. Wszystkie wykonane zdjęcia zostaną poddane bardzo szczegółowej analizie. Z upływem czasu zaczęły się pojawiać kolejne, coraz dokładniejsze i kolorowe (panoramiczne) zdjęcia z Marsa. Lądowanie Pathfindera rozpoczęło drugi etap wyprawy czyli badania wykonywane przez Sojournera (6-kolowego pojazdu, mającego na celu wykonywanie dalszych zdjęć, przeprowadzenie analiz marsjańskiego gruntu oraz skal, a także badań atmosfery).
Mars Observer 25 września 1992, 17 lat po ostatniej misji na Marsa, w kierunku Czerwonej Planety wyruszyła misja Mars Observer. Statek został zbudowany na podstawie komercyjnego satelity komunikacyjnego i przystosowany do misji satelity Marsa. Zestaw przyrządów naukowych został dobrany do badań geologii, geofizyki i klimatu Marsa.
Misja zakończyła się niepowodzeniem 22 sierpnia 1993 roku. Łączność z sondą utracona została tuż przed jej wejściem na orbitę wokół Marsa. Aparatura naukowa zaprojektowana dla Mars Observer'a została wykorzystana w dwóch późniejszych misjach: Mars Global Surveyor i 2001 Mars Odyssey.
Cassini wyruszyła w kierunku Saturna w 1997 roku. Po dotarciu na miejsce, wejdzie w jego orbitę, wykonując obserwacje tej olbrzymiej planety oraz jej pierścieni i księżyców. Można chyba powiedzieć, że sonda Cassini to to samo, co Galileo, tyle że na Saturna. Jest to po prostu eksploracja systemu Saturna, badanie jego samego, jego perścieni i księżyców, ze szczególnym uwzględnieniem Tytana - jedynego w Układzie Słonecznym księżyca posiadającego atmosferę, a żeby było jeszcze ciekawiej - bardzo gęstą i prawdopodobnie taką, jaką miała Ziemia, podczas powstawania na niej życia. Zabrała ze sobą próbnik Huygens, którego zadaniem będzie zbadanie Tytana, największego księżyca Saturna. Opadając przez warstwę chmur ku ukrytej pod nimi powierzchni, Huygens przeprowadzi również badania tytańskiej atmosfery. Podobnie, jak w przypadku misji Galileo, droga do Saturna nie będzie bezpośrednia; najpierw Cassini czekają "kopniaki grawitacyjne" - dwa ze strony Wenus, oraz po jednym od Ziemi i Jowisza. Planowano również przeloty w pobliżu asteroid (podobnie jak Galileo), ale zrezygnowano z powodów finansowych...
Sonda Cassini
Planowane sondy
Istnieje wiele projektów badania Układu Słonecznego przy użyciu mniejszych i tańszych niż dotychczas bezzałogowych sond. Najwięcej z nich dotyczy Marsa. W 1998 roku wystartowała sonda Mars Surveyor Lander. W tym samym roku w kierunku Czerwonej Planety wyruszyła japońska sonda Planet B. W 2003 roku wystrzelona zostanie sonda Rosetta, która ma krążyć wokół komety Wirtanen przez około 4 lata. Niebawem poleci także sonda na Plutona.
Całość z ilustracjami w załączniku
