Eine der bis heute erfolgreichsten Tiefraumsonden startete die NASA nach jahrelanger Vorbereitung am 03.03.1972 mit einer speziellen dreistufigen Version der Atlas-​SLV-​3 C Centaur-​D von Cape Canaveral. Primäres Ziel der Sonde war der Riesenplanet Jupiter. Um diesen zu erreichen, mußte Pioneer 10 (Pioneer-​F) von der TE364-​4  Feststoffendstufe auf 51.810 kmh^–1  beschleunigt werden. Im Direktstartverfahren brachte die Atlas-​SLV-​3 C Centaur-​D Star-​37 E ihre Nutzlast auf die neue Rekordgeschwindigkeit. Nach nur 11 Stunden passierte Pioneer den Mond und 12 Wochen später die Marsbahn! Die erste Bewährungsphase kam, als Pioneer 10 am 15.07.1972 in den Asteroidengürtel eintrat, ein Millionen Quadratkilometer großes Gebiet, in dem die Asteroidentrümmer die permanente Gefahr der Zerstörung der Sonde bedeuteten. Doch Pioneer durchflog diese Zone ohne Schäden und wurde zunehmend von der Gravitation des Planeten Jupiter beschleunigt. Mit der gewaltigen Geschwindigkeit von nunmehr 132.000 kmh^–1  passierte die Sonde am 03.12.1973 den Jupiter in etwa 130.350 km Entfernung und lieferte dabei mit einem sogenannten Polarisations-​Fotometer erstmals Nahaufnahmen des Planeten in Fotoqualität. Dazu kamen umfangreiche Messungen der Strahlungsgürtel, des Magnetfelds und anderer Parameter. Die Analyse der Daten ergab, daß der Riesenplanet Jupiter lediglich über einen kleinen festen Kern verfügt, worüber flüssige und gasförmige Schichten folgen. Trotz erheblicher Beeinträchtigungen aller Bordsysteme durch die gewaltige Intensität der Strahlung in Jupiternähe konnte eine Fülle an neuen Meßdaten und eindrucksvollen Bildern gewonnen werden. Nach der Jupiterpassage untersuchte Pioneer 10 die äußeren Bereiche unseres Sonnensystems, speziell den Sonnenwind und die kosmische Strahlung. Am 31.03.1997 wurde aus Budgetgründen die Mission von Pioneer 10 offiziell für beendet erklärt. Zu diesem Zeitpunkt hatte sich die Sonde bereits 10,1 Mrd km von der Erde entfernt, bewegte sich außerhalb unseres Sonnensystems und die Signallaufzeit betrug 9:43 h! Die Pioneer 10 Sonde ist jedoch noch immer auf dem Weg zum Sternensystem Taurus, welches sie in 2 Mio Jahren erreichen wird. Für den Fall, daß sie dort oder auf dem Weg dahin auf außerirdisches intelligentes Leben trifft, wurde die Sonde mit Botschaften an die „Außerirdischen“ ausgestattet. Bilder, Töne und Daten sollen Aufschluß auf die Herkunft der Sonde und ihre Erbauer zulassen. Auch nach dem Ende der offiziellen Pioneer Mission wurde immer wieder Kontakt zu der Sonde aufgenommen, deren winzige Sender von vier Radioisotopengeneratoren SNAP 19 gespeist wurden. Am 09.07.2000 wurden nochmals die Daten für eine Bahnkorrektur übermittelt. Zunächst sah es so aus, als wäre das Manöver nicht mehr ausgeführt worden. Es konnten von Pioneer keine Signale mehr aufgefangen werden. Doch dann zeigte sich, daß Pioneer jetzt in einem anderen Modus arbeitete. Denn auf ein von der Erde ausgestrahltes Kommando antwortete die Sonde mit einem guten Signal. Obwohl nach und nach immer mehr Instrumente von Pioneer 10 ausfielen, wegen Ineffizienz (Sonnensensor) oder wegen des verfügbaren Energiebudgets abgeschaltet werden mußten, konnten doch bis in die 1990^er Jahre hinein noch wertvolle Meßdaten empfangen werden. Und als letztes Instrument lieferte ein Geigerzähler auch in 2000 noch aufschlußreiche Strahlungsmeßdaten! Auch deuteten Bahndaten auf die Entdeckung eines großen Objekts im „Kuiper Gürtel“ hin, möglicherweise des lange gesuchten zehnten (heute neunten) Planeten. Auch wenn der Kontakt zu Pioneer 10 auf ihrem Weg zum Stern Aldebaran am 22.01.2003 endgültig abriß, erhielt die Sonde mit ihrer Technik aus den 1960^er Jahren sicher zurecht den Ehrennamen „the spacecraft that will not die“…