Florian Karsten Typefaces

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.

Columbia was named after the American sloop Columbia Rediviva which, from 1787 to 1793, under the command of Captain Robert Gray, explored the US Pacific Northwest and became the first American vessel to circumnavigate the globe. It is also named after the command module of Apollo 11, the first crewed landing on another celestial body. Columbia was also the female symbol of the United States. After construction, the orbiter arrived at Kennedy Space Center on March 25, 1979, to prepare for its first launch. Columbia was originally scheduled to lift off in late 1979, however the launch date was delayed by problems with both the RS-25 engine, as well as the thermal protection system. The first flight of Columbia was commanded by John Young, a veteran from the Gemini and Apollo programs who was the ninth person to walk on the Moon in 1972, and piloted by Robert Crippen, a rookie astronaut originally selected to fly on the military's Manned Orbital Laboratory spacecraft, but transferred to NASA after its cancellation, and served as a support crew member for the Skylab and Apollo-Soyuz missions. Columbia spent 610 days in the Orbiter Processing Facility, another 35 days in the Vehicle Assembly Building, and 105 days on Pad 39A before finally lifting off. It was successfully launched on April 12, 1981, the 20th anniversary of the first human spaceflight (Vostok 1), and returned on April 14, 1981, after orbiting the Earth 36 times, landing on the dry lakebed runway at Edwards Air Force Base in California. It then undertook three further research missions to test its technical characteristics and performance. Its first operational mission, with a four-man crew, launched on November 11, 1982. At this point Columbia was joined by Challenger, which flew the next three shuttle missions, while Columbia underwent modifications for the first Spacelab mission. In 1983, Columbia, under the command of John Young on what was his sixth spaceflight, undertook its second operational mission, in which the Spacelab science laboratory and a six-person crew was carried, including the first non-American astronaut on a space shuttle, Ulf Merbold. After the flight, it spent 18 months at the Rockwell Palmdale facility beginning in January 1984, undergoing modifications that removed the Orbiter Flight Test hardware and updating it to similar specifications as those of its sister orbiters.

Die Explorer-Serie erhielt damit die Chance, die ersten Satelliten in die Erdumlaufbahn zu heben, und war gegenüber dem Vanguard-Projekt überaus erfolgreich.