Foi uma das primeiras sondas espaciais com intuito de exploração interestelar projetadas pela NASA. Lançada em 5 de Abril de 1973. Depois de atravessar com êxito o cinturão de asteroides em 19 de Abril de 1974, chegou em 1 de Setembro de 1974 à Saturno , tomando as primeiras fotografias a curta distância do planeta, onde pôde descobrir novas luas e anéis. Depois de seu encontro com Saturno, prosseguiu sua rota para o exterior do sistema solar, estudando as partículas energéticas do vento solar...
O projeto para a construção das duas sondas Pioneer 10 e Pioneer 11 foi aprovado em 1969. Cedendo a multiplas propostas durante a decada de 1960 os objetivos iniciais da missão foram definidos:
Explorar o meio interplanetário para além da órbita de Marte.
Investigar a natureza do cinturão de asteróides do ponto de vista científico e avaliar eventuais perigos a correr de missões para os planetas exteriores.Explorar o ambiente de Júpiter.
Apos o planejamento do encontro com Saturno, muitos outros objetivos foram acrescentados:
Mapear o campo magnético de Saturno, sua intensidade, direção e estrutura. Determinar como muitos elétrons e prótons de várias energias são distribuídas ao longo da trajetória da nave através do sistema de Saturno. Mapear a interação do vento solar com o sistema de Saturno. Medir a temperatura da atmosfera de Saturno e Titã, a grande lua de Staurno. Mapear a estrutura térmica da atmosfera de Saturno através de observações no infravermelho acoplada com rádio de ocultação de dados. Obter e digitalizar as imagens do sistema de Saturno em duas cores e durante a seqüência de medidas de polarimetria no encontro com o planeta. Sondar o sistema de anéis e atmosfera de Saturno com ondas de rádio na banda S. Determinar com maior precisão a massa de Saturno e seus satélites maiores por observações precisas dos efeitos de seus campos gravitacionais sobre o movimento da nave espacial. Como um precursor para a missão Marineer Júpiter/Saturno , verificar o ambiente do plano do anel para descobrir onde ele pode ser seguramente cruzado pela sonda Marineer sem graves danos.
Muitos elementos e a experiencia com a sonda Pioneer 11 e 10 provou ser fundamental para as sondas Voyager 1 e Voyager 2, que obtiveram muito sucesso em seus objetivos e missões.
Design e Estrutura
Placa Pioneer
Uma placa de ouro-alumínio foi anexada na Pionner 11 e outra na sua sonda irmã Pioneer 10, foram criadas no caso de uma forma de vida inteligente de outros lugares do universo conseguirem achar ou interceptar a sonda, a placa mostra dois humanos, um masculino e outro feminino, alem de simbolos que mostram a localização da origem da nave, a Terra.
Controle de altitude e propulsão
A nave tem seis propulsores de 4,5 newtons cada, eles utilizavam hidrazina, a referencia para a Terra era a estrela Canopus e dois sensores solares.
Comunicação
A sonda espacial inclui um sistema redundante de transceptores , um ligado à antena de alto ganho , o outro para uma antena omni e uma antena de médio prazo. Cada transmissor tinha 8 watts e transmite dados em toda a banda S com 2110 MHz para o uplink da Terra e 2292 MHz para downlink para a Terra com a Deep Space Network rastrear o sinal. Antes da transmissão de dados, utilizou um codificador convolucional , uma forma de correção de erro , para evitar o envio de dados corrompidos.
Energia elétrica
A energia para a sonda provinha de quatro RTGs SNAP-19 que estavam posicionadas a tres metros por uma antena, no lançamento a nave recolhia 155 Watts dos RTGs, quando chegou a Júpiter a potencia era de 140 watts, eram necessários 100 watts para que a sonda funcionasse corretamente.
Computador
Grande parte do cálculo para a missão na Terra foi realizada e transmitida para a sonda, onde foi capaz de reter na memória, até cinco comandos dos 222 possíveis entradas pelos controladores de terra. A sonda inclui dois decodificadores de comando e uma unidade de distribuição de comando, uma forma muito limitada de processador, para operações diretas na nave espacial. Este sistema exige que os operadores da missão preparem os comandos muito antes de transmiti-las para a sonda. Uma unidade de armazenamento de dados foi incluído para gravar até 6144 bytes de informações recolhidas pelos instrumentos. A unidade de telemetria digital seria então usada para preparar os dados coletados em um dos possíveis formatos dos treze antes de transmiti-lo de volta à Terra.
Instrumentos Científicos
| Helio Magnetometro Vetor (HVM) | |
 | Mede a estrutura fina do campo magnético interplanetário, mapeou o campo magnético de Júpiter e as interações deste com o vento solar.
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| Analizador de Plasma Quadrilátero | |
 | Tinha a função de analizar as particulas carregadas provenientes do Sol.
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| Detector de partículas Carregadas (CPI) | |
 | Detectava raios cósmicos dentro do sistema solar. [4]
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| Telescópio de Raios Cósmicos (CRT) | |
 | Reúne dados sobre as partículas carregadas dos raios cósmicos, sua energia e escala. [5]
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| Tubo de Telescópio de Geiger (GTT) | |
 | Pesquisa a instensidade, espectro de energia e distribuição angular de elétrons e prótons ao longo do caminho. [6]
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| Detector de Radiação (TRD) | |
 | Detecta a luz emitida em determiada direção, elétrons com energia entre 100 e 400 KeV e prótons entre 50 a 350 MeV. [7]
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| Detector de Meteoros | |
 | Doze paineis para detectar pequenos mateoritos e registrar impactos contra eles.. [8]
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| Detector de Asteróides/Meteoros (AMD) | |
 | Detecta pequenos Asteróides e meteoros atraves de quatro telescópios. [9]
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| Fotometro Ultravioleta | |
 | Usa a luz ultravileta para detectar a quantidade hidrogênio no espaço e em Júpiter. [10]
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| Fotopolarimetro de Imagem (IPP) | |
 | O experimento de imagem depende da rotação da nave espacial para varrer um pequeno telescópio, em todo o planeta em tiras estreitas apenas 0,03 graus de largura, olhando para o planeta azul e luz vermelha. Essas tiras foram processados para criar uma imagem visual do planeta. [11]
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| Radiometro Infravermelho | |
 | Recolhe informações sobre a temperatura de nuvens e da produção de calor em Júpiter. [12]
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