13 июня 1983 г. зонд пересек орбиту Нептуна в 30,28 а.е. от Солнца, все еще обладая скоростью 13,66 км/с. Плутон в это время находился ближе к светилу, чем Нептун, так что последняя известная планета осталась позади.
Мощность принимаемого с «Пионера» радиосигнала упала к этому времени до 7 × 10–20 Вт. Вместо того чтобы пытаться объяснить эту величину через децибелы, Ричард Фиммел привел замечательный пример: если собирать такую мощность 67 млн лет, то восьмиваттную лампочку ночника, равную по потреблению передатчику на борту, не удастся питать и тысячную долю секунды! Вот только он явно придумал такой пример очень давно, потому что с уровнем сигнала июня 1983 г. лампочка горела бы раз в 50 меньше.
К этому времени инженеры опять пересчитали перспективы КА и заключили, что смогут держать с ним связь вплоть до исчерпания ресурса РИТЭГов в 1994 г. Вырабатываемая электрическая мощность составляла 107,1 Вт на расстоянии 25 а.е. и снизилась до 94,0 Вт к отметке 40 а.е. в 1987 г.
Звездный датчик «Пионера-10» давно списали по негодности. Угол между направлениями на Землю и Солнце в 1983 г. уже не превышал 2,2°. Антенна все сильнее загораживала собою светило, солнечный датчик переставал его видеть. В ноябре 1983 г. он был отключен как бесполезный, в июле 1985 г. включен вновь и в мае 1986 г. обесточен окончательно. Между тем очень хотелось знать и направление оси вращения, и его скорость – без этого не считалась текущая ориентация, а текущие данные приборов не привязывались к направлениям в пространстве.
Изобретательные инженеры Центра Эймса применили фотополяриметр в качестве импровизированного звездного датчика! Ему поручили снимать время от времени звездное небо и по этим изображениям на Земле рассчитывали скорость вращения КА и конический угол.
Кстати сказать, аппарат вел себя довольно странно. Вращение равномерно замедлялось от 4,75 до 4,47 об/мин с 1975 по 1990 г., затем всего за пару лет скорость упала до 4,27 об/мин, после чего темп замедления вернулся к прежнему уровню.
К лету 1984 г. с «Пионера-10» было принято 126 Гбит информации. В период солнечного минимума 1985–1988 гг. аппарат регистрировал значительные потоки космических лучей невысоких энергий. У некоторых исследователей, включая Джеймса Ван Аллена и Даррелла Джаджа, это породило надежды на скорый, через один – три года, выход «Пионера-10» из пределов гелиосферы в межзвездную среду, но они оказались напрасными.
22 сентября 1990 г. «Пионер-10» прошел в рабочем состоянии «золотую» отметку – 50 а.е. от Солнца. Его скорость снизилась до 12,9 км/с. На обмен сигналами с Землей уходило 13 ч 47 мин, мощность принимаемого сигнала составляла всего 5 × 10–21 Вт.