Vaizdo kreditas: NASA
Ekologijoje pradininkas yra „rūšis, įsitvirtinusi anksčiau nederlingoje aplinkoje“. Tarp žmonių, pionieriai „apsigyvena nežinomoje ar nepriimtoje teritorijoje“. Tarp astrofilų „Pioneer“ buvo mūsų pirmosios pastangos zonduoti Saulės sistemą. Tačiau atrodo, kad dvi NASA novatoriškos pastangos padarė mažiau pažangą žvaigždžių link, nei tikėtasi, ir kyla klausimas „Kodėl?“.
Kai NASA suprojektuos misiją, bus daromos prielaidos apie amato darbinę aplinką. Iš pradžių NASA turėjo rimtų rūpesčių dėl dviejų „Pioneer“ zondų siuntimo per asteroido juostą - juk visus tuos didelius galėjo sujungti daugybė mažylių!
Tuo tarpu NASA turi suplanuoti skrydžio trajektoriją, kad galėtų nuvežti plaukiojančią priemonę ten, kur ji eina. Atsižvelgiant į maršrutą, misijos naudingumą ir kitus reikalavimus, reikiama trauka turi būti pakankama, kad būtų galima pakelti. Didelis traukos veiksnys yra gravitacija - kuo daugiau turite, tuo daugiau trauka jums reikalinga.
Vienas išradingų dalykų, susijusių su „Pioneer 10“ ir „11“, buvo NASA pasirinkimas aprūpinti porą dvipusiais ryšiais, jautriais doplerio poslinkiams. Remdamasi dažnio pokyčiais, NASA galėtų nustatyti plaukiojančio prietaiso greitį, palyginti su priėmimo stotimis Žemėje. Naudodama šiuos duomenis, NASA galėtų sureguliuoti traukus, kad būtų tikslinamos zondo trajektorijos siekiant savo tikslų. (Abu laivai skraidė Jupiteriu, o „Pioneer 11“ praskriejo šalia Saturno.)
Kol zondai turėjo degalų, misijos kontrolieriai galėjo reguliuoti greitį ir trajektorijas. Bet iš degalų ištekėjusi pora galėjo padaryti pažangą tik pagal inertiškumą ir „slingshot“ impulsą, kurį pateikė „Gas Giant“.
Tai buvo inercinio skrydžio metu pasireiškiančios anomalijos, kylančios dėl dviejų plaukiojančių priemonių. Doplerio poslinkiai parodė netikėtą lėtėjimą visai šalia Urano orbitos. Maždaug 20 žemės ir saulės atstumų (astronominiai vienetai - AS) NASA zondo perdavimuose pradėjo pastebėti „mėlyną poslinkį“. Pora ir toliau dainavo bliuzą, aplenkdama Neptūno orbitą po 10 AU. Šiandien zondai praleido savo numatytą vietą didesniu atstumu nei Žemė iki Mėnulio…
Spėliojama dėl mėlynojo poslinkio priežasties. Patys „Pioneer 10“ ir „11“ šaltiniai ilgą laiką buvo atmesti. Dauguma mąsto apie netikėtą gravitacijos traukos link Saulės padidėjimą. Perduodant signalus atgal į Žemę, plaukiojančios priemonės elektromagnetinės spinduliai „patenka“ toliau į Saulės sistemos gravitacijos šulinį, ir tas šulinys yra kažkaip „staigesnis“, nei kada nors manyta. Šiandien pora nėra taip toli savo išvažiavimo kelionėje, kaip tikėtasi.
Klausimas yra toks: „Ko priežastis yra netikėtai padidėjęs zondo sunkio jėga?“. Vienas atsakymas slypi „tamsoje materijoje“. Kaip keista, kita slypi „tamsiojoje energijoje“ - priešingoje gravitacijos jėgoje Visatoje. Trečdalis yra „stygų teorijos“ srityje (mūsų sistemoje gali susikirsti dvi vietinės „sėlenos“ - vietinių n-matmenų „tektoninių plokštelių“ atitikmuo). Viena teorija susijusi su „atgaline gravitacine trauka“ (iš priešingos Saulės sistemos pusės priešais kiekvieną zondą). Taip pat yra tikimybė, kad pora išgyvena „Saulės keturkampius momentus“ arba juos lėtina netikėta medžiaga Kuiperio juostoje už Urano.
Bet kai reikia išsiaiškinti nusikaltėlius, paprastai galime atsižvelgti į inspektoriaus Louie patarimą iš filmo „Casablanca“: „Suapvalink įprastus įtariamuosius“.
Abu zondai nuo saulės nutolę daugiau nei 70 AS, tačiau jie vis dar yra Saulės sistemos Kuiperio juostos ribose. Jų lėtėjimo modelis leidžia manyti, kad anomalijos šaltinis yra plačiai paplitęs ir pastovus. 2005 m. Kovo 15 d. Dokumente „Pionierių anomalija: gravitacinis traukimas dėl Kuiperio juostos“. Jose A. Diego ir kiti Meksikos nacionalinio autonominio universiteto astronomijos instituto tyrėjai rašo: „... nereikia iš pradžių sušaukti visų tamsiųjų Visatos jėgų, pirmiausia pabandykite šį reiškinį paaiškinti vietiniu, kasdieniu fizikos ir jei to nepakanka, naudokite sunkiąją techniką “.
O kasdienė fizika? Kodėl, žinoma, Kuiperio juosta! Bet ne visai ta pati senoji Kuiperio juosta. Jose ir kt. Atveju Kuiperio juosta prasideda maždaug 10AU arčiau saulės - visai šalia Urano orbitos - ir jos storis yra 1 AU. Komandos Kuiperio juostos masė padidėjo beveik dvigubai nei Žemės - šiek tiek mažiau nei dešimt kartų iš pradžių. Be to, ši masė yra nukreipta į Urano orbitą. Masės padidėjimas atsiranda dėl to, kad pradiniai bendros Kuiperio juostos masės įverčiai buvo pagrįsti mažais dalelių dydžiais. Į savo sudėtį įtraukdama didesnio dydžio ledus - kartu su dujomis - grupė tiki, kad galima apskaičiuoti pakankamą masę paaiškinti, kodėl zondai sulėtėjo ir nešiklio signalai pasislinko.
Komanda tęsia: „… svarbu pabrėžti, kad diržas taip pat paveiktų Neptūno orbitą…“. Faktiškai bet koks masės padidėjimas Kuiperio juostoje sukels Neptūno spiralę šiek tiek arčiau saulės. Komanda apskaičiavo, kad planetos masės centras pasislinks 1,62 kilometro su kiekviena pilna 164,8 terrano metų revoliucija.
„Radioninio tankio masės pasiskirstymas, reikalingas norint paaiškinti nuolatinį pagreitį link saulės, matuojamas„ Pioneer “kosminių laivų, gali būti paaiškintas Saulės sistemos formavimo modeliais.“ rašo komanda. Norėdami paaiškinti didesnę masės koncentraciją aplink Urano orbitą, jie toliau apibūdina „medžiagos gabenimą į vidų“ į Urano orbitą bėgant laikui.
Kitas galimas netikėto sulėtėjimo šaltinis yra tempimas ant plaukiojančios priemonės, kurią sukelia nuolatinis dalelių srautas dirže. Šiame scenarijuje Kuiperio juosta taip pat turėtų daugiau reikšmės, nei manyta iš pradžių, tačiau ta medžiaga būtų paskirstyta tolygiai (atsižvelgiant į nuolatinį nuostolį, matomą kiekvieno zondo impulsą).
Kad ir koks būtų galutinis zondo lėtėjimo šaltinis, nereikia bijoti, kad pora, kaip ir trys ankstyviausi pirmtakai, pasuks kelią ir sudegs bet kurioje šalia mūsų esančioje atmosferoje. Šiems dviem pionieriams vis dar lemta „įsikurti nežinomoje ar nepriimtoje teritorijoje“, kaip pirmiesiems žmonijos žvaigždžių emisariams.
Parašė Jeffas Barboras
