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Era il 3 marzo del 1972 quando un razzo vettore Atlas-Centaur partì da Cape Canaveral lanciando il Pioneer 10 per il suo lungo viaggio verso Giove e fuori dal Sistema Solare.
La sonda è stata la prima ad avventurarsi verso il sistema solare esterno, in preparazione a quelle che diventarono le missioni Voyager.
Passando in prossimità di Giove nel dicembre 1973, inviò sulla Terra le prime immagini dettagliate del pianeta, incluse foto della Grande Macchia Rossa.
Uscito dal sistema solare, sta ora viaggiando verso Aldebaran, nella costellazione del Toro, ad una velocità di 12000 chilometri al secondo.
Anche se la missione è ufficialmente terminata il 31 luglio 1997, gli ultimi segnali ricevuti dalla sonda sono stati ricevuti nel gennaio 2003.

Oltre alla strumentazione scientifica, a bordo venne montata la famosa placca in alluminio anodizzato con oro con le immagini di un uomo e una donna nudi e dei simboli che forniscono informazioni sull'origine della sonda.