先驱者10号（Pioneer 10），又称先驱者F号（Pioneer F），NORAD编号5860，是美国无人行星探测任务“先驱者计划”的第16颗无人探测器，于1972年3月3日在佛罗里达州的卡纳维拉尔角空军基地发射。
1973年12月3日，先驱者10号发回第一组近距离拍摄的木星图像，先驱者10号对木星的探测持续了2个月，发送回来约500张木星及其卫星的照片。之后，先驱者10号利用木星引力加速飞向土星，又借助土星引力加速，于1983年6月13日开始向宇宙深空飞去。受财政预算的限制，美国航空航天局被迫于1997年3月31日中止了对先驱者10号的常规跟踪和数据接收处理，但还是与它继续进行不定期的联系。2003年1月22日，美国宇航局接收到先驱者10号的最后一次信号。后航天专家认为，因为放射性同位素动力源衰变殆尽，估计探测器已无力再向地球传送信号，美宇航局于是决定放弃与先驱者10号的联系。
先驱者10号的质量为258千克，其运载火箭为擎天神运载火箭Centaur型，先驱者10号上装有太阳能电池和1台用钚-238作燃料的衰变温差发电机，发射机通过直径为2.7米的抛物面天线向地面传送信号，先驱者10号的设计寿命是21个月。先驱者10号还带有一个镀金铝牌，其上有人类及地球的资料。
先驱者10号主要任务是研究小行星带、木星的周遭环境、太阳风、宇宙射线以及太阳系与太阳圈之中最远能够到达的地方。先驱者10号是它是人类史上第一个通过小行星带以及第一个拜访木星的探测器，也是第一个脱离太阳系的探测器。先驱者10号一共从地球上接收了98900个指令信号，向地球发回1260亿个信息单位的资料和照片。
历史沿革
发射
先驱者10号是美国的无人行星探测任务“先驱者计划”的第16颗无人探测器，运载火箭为擎天神运载火箭Centaur型，1972年3月3日，先驱者10号在佛罗里达州的卡纳维拉尔角空军基地成功发射。
探测木星
发射后11小时，先驱者10号经过月球。先驱者10号探测器飞行了半年的时间，进入火星和木星之间的小行星带，经1年零9个月，行程10亿千米，于1973年12月飞近木星，1973年12月3日，先驱者10号距离木星最近的地方，大约有13万千米。先驱者10号对木星的探测持续了2个月，发送回来约500张木星及其卫星的照片，最高分辨率约为320千米。同时还探测到木星的一些物理参数。这些都显示俘获的辐射带强度是地球周围范·艾伦带强度的10000倍，其磁场强度特别大。
飞出太阳系
先驱者10号飞跃木星轨道后，它利用木星引力加速飞向土星，又借助土星引力加速，于1983年6月13日开始向宇宙深空飞去。成为了第一个飞出太阳系的人造物体。先驱者10号按惯性驶向毕宿五恒星，要到达毕宿五的恒星，大约还需要200万年时间。
不定时联系
受财政预算的限制，美国航空航天局被迫于1997年3月31日中止了对先驱者10号的常规跟踪和数据接收处理。但还是与它继续进行不定期的联系。2001年4月28日，人类第一个飞出太阳系的宇宙探测器“先驱者10号”在与地球失去联系8个月后，在112亿公里外的太空向地球发回信号。2002年3月3日（发射升空后30年），美国国家航空航天局深空网从先驱者10号成功获取数据。之后于4月27日再次接收到信号。
放弃联系
2003年1月22日，美国航空航天局接收到先驱者10号的最后一次信号，但已经没有任何的遥测数据。2月7日，坐落在加利福尼亚州、澳大利亚和西班牙的庞大天线“深度空间网络”与该探测器的联系没有任何结果。航天专家认为，因为放射性同位素动力源衰变殆尽，估计探测器已无力再向地球传送信号。美宇航局决定放弃与先驱者10号的联系。
技术特点
基本设计
先驱者10号上装有太阳能电池和1台用钚-238作燃料的衰变温差发电机，发射机通过直径为2.7米的抛物面天线向地面传送信号。原来它的设计寿命为21个月，但它在太空中邀游25年仍然向地面发回信号。
携带仪器
先驱者10号携带了10几种仪器。因为体积较小，很难携带更多的其他设备，比如姿态控制系统、大型电源系统等，所以先驱者10号主要采用各种简单设计的方法。这些仪器都是很专业的，对于探测木星起到重要的作用，主要包括磁强仪、辐射仪、温度仪、照相机、气压计等。
镀金铝牌
先驱者10号带有访问地球外文明的镀金铝牌，其上有人类及地球的资料：雕版印刷的两个地球生物——1个男人、1个女人；表示太阳系组成的10个圆圈；一组地球人类的音乐作品，包括中国古典乐曲《高山流水》；还有向外星生物表示问候的盒式录音磁带等。铝牌大小为18cm×27cm，固定在探测器天线支撑结构上，因而可以通过天线保护铭牌表面，避免遭受星际尘埃的侵蚀。
性能参数
作用价值
先驱者10号的主要任务是研究小行星带、木星的周遭环境、太阳风、宇宙射线以及太阳系与太阳圈之中最远能够到达的地方。先驱者10号是美国航空航天局、也是人类第一个探索太阳系外层行星的探测器，开创了人类深空探测的新纪元：它是第一个进入逃逸太阳系轨道的探测器，第一个到达火星以外的探测器，第一个穿越小行星带的探测器，第一个全部使用核能源的探测器，也是第一个脱离太阳系的探测器。
“先驱者10号”对木星的探测持续了2个月，发送回来约500张木星及其卫星的照片，最高分辨率约为320千米，清晰地显示出了大红斑等木星大气层特征，揭示了木星前所未见的细节。先驱者10号一共从地球上接收了98900个指令信号；向地球发回1260亿个信息单位的资料和照片。
在最后一次发出信号的时候，先驱者10号距离地球大约有122.3亿公里。先驱者的这个纪录，一直保持到1998年2月17日被旅行者1号探测器打破。
异常之谜
先驱者10号、11号飞越木星和土星轨道后不久，地面控制人员开始注意到：两艘飞船的飞行速度似乎比预计的要慢，就好像某种力在非常巧妙地牵引着它们向后朝向太阳。起初，地面控制人员认为是燃料泄漏或是探测器行为瞬态偏差造成的。后来又出现许多其他的解释，如“先驱者”异常的减速量级同宇宙加速膨胀的量级相当，或这一异常展现了太阳系中同样的宇宙膨胀。然而，这仅仅是一种可能性。一些人怀疑，两个探测器是被暗物质云牵引或在大尺度上所暴露的引力定律的破坏；一些人认为，两个探测器或许已经发现了额外维或奇特反物质存在的第一手证据。
好在先驱者系列的数据保存完好且数量巨大，通过多年恢复和分析旧数据，研究飞行器的结构图，加州理工学院喷气推进实验室（JPL）的研究人员在arxiv上发表论文，宣告破解先驱者号异常，认为减缓速度的主要原因是各向异性热辐射，各向异性热辐射能解释80%的减速。
参考资料
先驱者10号飞行器.中国数字科技馆.2023-12-18
2001年4月28日NASA接收到先驱者10号发回的信息.国家航天局.2023-12-18
#今日穿越#【21年....新浪微博.2025-09-16
航天科普｜巨大的木星上有什么？跟着这些探测器去看看.澎湃新闻.2025-09-16
发现“先驱者”异常的始末.世界科学期刊.2025-09-16