Špecialistom NASA sa podarilo určiť príčinu záhadného spomalenia vesmírnych sond „Pioneer 10“ a „Pioneer 11“, ktoré sa dokonca pripisovalo pôsobeniu neznámych fyzikálnych zákonov. Ukázalo sa, že tento proces je spojený s technické vlastnosti samotné zariadenia, ktorých vybavenie vytvára elektrické a tepelné efekty, ktoré vytvárajú prúdový ťah.

Pioneer 10 sa stal prvou kozmickou loďou, ktorá dosiahla vesmírnu rýchlosť tri a vyfotografovala planétu Jupiter. Bola spustená 2. marca 1972. Na telo zariadenia bola nainštalovaná eloxovaná doska z odolnej hliníkovej zliatiny, ktorá zobrazuje odkaz potenciálnym mimozemským civilizáciám: neutrálnu molekulu vodíka, dve ľudské postavy na pozadí obrysu lietadla, diagram slnečnej sústavy atď.

V roku 1973 sonda prekročila pás asteroidov a preletela vo vzdialenosti 132 tisíc kilometrov od oblakov Jupitera, vďaka čomu sa získali údaje o zložení atmosféry planéty, jej hmotnosti, parametroch. magnetické pole a ďalšie charakteristiky vrátane hustoty štyroch najväčších mesiacov Jupitera.

V roku 1976 vesmírna stanica prekročila obežnú dráhu Saturna, v roku 1979 - obežnú dráhu Uránu a v apríli 1983 - Pluto. 13. júna 1983 sonda prvýkrát preletela cez obežnú dráhu planéty vzdialenej od Slnka, Neptúna. Misia Pioneer 10 sa oficiálne skončila 31. marca 1997, no zariadenie pokračovalo v prenose dát. Vo februári 2012 sa loď začala vzďaľovať od Slnka rýchlosťou asi 12,046 kilometrov za sekundu, čo je dosť na vstup do medzihviezdneho priestoru.

Pioneer 11 bol vypustený 6. apríla 1973. Od „dvojičky“ sa líšila len prítomnosťou indukčného magnetometra na meranie intenzívnych magnetických polí v blízkosti planét. V decembri 1974 preletel vo vzdialenosti 40-tisíc kilometrov od okraja oblakov Jupitera a odovzdal na Zem podrobné snímky planéty. V septembri 1979 sonda prešla vo vzdialenosti asi 20-tisíc kilometrov od zamračeného povrchu Saturnu, vykonala rôzne merania a prenášala na Zem fotografie planéty a jej satelitu Titan. Po dokončení výskumnej misie sonda opustila slnečnú sústavu a teraz by mala byť na ceste do súhvezdia Štít. V roku 1995 sa stratil kontakt so zariadením. Je známe, že vo februári 2012 sa vzďaľoval od Slnka rýchlosťou 11,391 kilometrov za sekundu.

Anomáliu objavili ešte v roku 1998, keď boli obe sondy vzdialené 13 miliárd kilometrov od Slnka. Potom si výskumníci NASA všimli, že ich rýchlosť sa začala spomaľovať so zrýchlením 0,9 nanometra za sekundu na druhú. Po prekročení obežnej dráhy Pluta sa sondy začali odchyľovať od danej trajektórie. Odborníci dospeli k záveru, že to nemôže byť spôsobené vplyvom slnečnej gravitácie.

Známe fyzikálne zákony nedali odpoveď na otázku príčin toho, čo sa deje – dokonca sa naznačovalo, že tento jav odporuje Einsteinovej všeobecnej teórii relativity. Možno sú satelity ovplyvnené „temnou hmotou“! Hovoríme o zakrivení priestoru, čo vlastne znamená prechod do inej dimenzie! Zaľúbenci sa teda tešili sci-fi ktorý dostal veľa podnetov na premýšľanie.

Odborníci si však spomenuli, že niečo podobné už bolo spozorované začiatkom 80. rokov, keď akási neznáma sila začala prístroje „ťahať“ späť k Slnku. Pravda, potom sa našlo vysvetlenie: hovorí sa, že celý zmysel je vo zvyškoch paliva, ktoré uniklo z nádrží počas letu okolo Saturnu. Teraz však v nádržiach Pionierov nie je ani kvapka paliva a napriek tomu sa ich rýchlosť naďalej spomaľuje.

V roku 2004 vedci začali zbierať archívne informácie týkajúce sa „Pionierov“ a iných podobných zariadení. Používali sa nielen počítačové dáta, ale aj papierové nosiče, ako aj magnetofónové nahrávky. Ako sa ukázalo, „anomália“ bola pozorovaná iba u „Pionierov“. Napríklad sonda Voyager nevykázala žiadne spomalenie ...

Nakoniec bola príčina podivnosti odhalená. Ukázalo sa, že elektriny vedeckých prístrojov a generátorov tepla na palube kozmickej lode, vytvára veľmi slabý prúdový ťah, ktorý je za normálnych podmienok takmer nemožné spozorovať.

Prekonať gravitáciu Slnka. "Pioneer-10" bol navrhnutý a vyrobený v r Spoločnosť TRW Inc. Prevádzkovateľom misie bolo Ames Research Center v Kalifornii.

"Pionier-10"
Pioneer 10
Pioneer 10 preletel okolo Jupitera podľa predstáv umelca
Zákazník	NASA
Výrobca	Spoločnosť TRW Inc.
Operátor	Ames Research Center
Úlohy	Prieskum vonkajších oblastí slnečnej sústavy a heliosféry
rozpätie	Pás asteroidov, Jupiter
štartovacia rampa	Letecká základňa Cape Canaveral LC-36
nosná raketa	Atlas-Kentaurus
spustiť	3. marca 1972 ( 1972-03-03 ) 01:49:04 UTC
Trvanie letu	47 rokov, 1 mesiac, 10 dní
ID NSSDC	1972-012A
SCN
technické údaje
Hmotnosť	258 kg
Logo misie
Stránka projektu
"Pioneer 10" na Wikimedia Commons

Dizajn

• Zdroj energie -
• priehradka na elektroniku.
• komunikácia so Zemou - cez parabolickú anténu s priemerom 2,75 metra

Prístroj niesol tieto vedecké prístroje:

• analyzátor plazmy,
• detektor nabitých častíc,
• sada Geigerových počítadiel,
• detektor kozmického žiarenia,
• detektor žiarenia, ultrafialový fotometer,
• zobrazovací fotopolarimeter,
• infračervený rádiometer,
• súprava na pozorovanie meteorickej hmoty a súprava detektorov meteorických častíc.

Hmotnosť zariadenia bola 260 kg vrátane 30 kg vedeckých prístrojov; výška - 2,9 m, maximálny priečny rozmer (priemer vysoko smerového anténneho reflektora) - 2,75 m. Snímky prenášané zariadením mali nízke rozlíšenie, keďže neboli snímané kamerou, ale fotopolarimetrom, ktorý mal veľmi úzke zorné pole (0, 03 stupňov). K pohybu pozdĺž jednej súradnice došlo v dôsledku rotácie kozmickej lode a pozdĺž druhej - v dôsledku jej pohybu na obežnej dráhe.

"Medzihviezdne písmeno" "Pioneer-10"

Na telo prístroja bola inštalovaná eloxovaná doska z odolnej hliníkovej zliatiny. Rozmery dosky sú 220x152 milimetrov. Autorom kresby je Carl Sagan.

Tabuľka zobrazuje:

• neutrálna molekula vodíka;
• dve ľudské postavy, muži a ženy, na pozadí obrysu prístroja;
• relatívnu polohu Slnka voči stredu Galaxie a štrnástich pulzarov;
• schematické znázornenie slnečnej sústavy a trajektórie prístroja vzhľadom na planéty.

Nákres molekuly vodíka je znázornený tak, že pozostáva z dvoch atómov s rôznymi spinmi. Vzdialenosť medzi stredmi je úmerná vlnovej dĺžke neutrálneho vodíkového žiarenia (21 cm). Toto číslo je stupnicou na nájdenie ďalších lineárnych veličín na štítku. Výšku osôb na tanieri zistíte tak, že číslo 8 (vyryté binárne vedľa postavy ženy v hranatých zátvorkách) vynásobíte číslom 21. V rovnakej mierke sú uvedené aj rozmery prístroja v pozadí.

Pätnásť čiar rozbiehajúcich sa z jedného bodu umožňuje vypočítať hviezdu, z ktorej zariadenie priletelo, a čas štartu. Vedľa štrnástich riadkov je binárny kód, ktorý označuje periódu pulzarov nachádzajúcich sa v blízkosti slnečnej sústavy. Keďže perióda pulzarov sa s časom zvyšuje podľa známeho zákona, je možné vypočítať čas spustenia zariadenia.

Na diagrame slnečnej sústavy sú relatívne vzdialenosti od planéty k Slnku uvedené v binárnej forme vedľa planét.

Kritika správy

Mnohé postavy na obrázku môžu byť pre inú myseľ nepochopiteľné. Takýmito symbolmi sa môžu stať najmä hranaté zátvorky orámujúce binárne čísla, znak šípky na odletovej trajektórii Pioneer-10 a zdvihnutá ruka muža na pozdrav.

Vedú štúdie odchýlok „priekopníkov“ od zákonov nebeskej mechaniky k vedeckej revolúcii?

Vedci sú ambivalentní, pokiaľ ide o anomálie, ktoré často vznikajú v priebehu výskumu. Na jednej strane vyvolávajú pocit ostražitosti, čo je celkom pochopiteľné. Anomália je podľa definície zvláštna, nezvyčajná alebo jedinečná udalosť, ktorú nemožno vysvetliť na základe všeobecne uznávaných teórií. Preto je jeho vzhľad signálom potenciálneho nebezpečenstva, čo môže znamenať, že niektoré oblasti vedecké poznatky potrebuje opravu alebo dokonca kompletnú opravu. Skutočne netriviálne anomálie zároveň sľubujú a niekedy predpovedajú vážne prelomy, a preto vytvárajú šance pre výskumníkov, ktorí sú pripravení súťažiť o vedúce postavenie v popredí svojej vedy. Nie je prekvapujúce, že anomália objavená pred 13 rokmi si rýchlo získala značnú slávu a stále priťahuje odborníkov a amatérov. vedecké záhady. Ide o takzvanú pioniersku anomáliu.

vesmírne dvojičky

Začiatkom 70. rokov opustili našu planétu dve úplne identické vesmírne sondy, ktoré sa po prvý raz v histórii kozmonautiky mali stratiť v r. medzihviezdny priestor. Ich úlohou bolo preskúmať plynné obrie planéty, kam sa kozmické lode ešte nedostali. Po splnení hlavnej úlohy mali lode vstúpiť na hyperbolické trajektórie a opustiť slnečnú sústavu.

Pre prípad stretnutia s mimozemskou inteligenciou sú Pionieri vybavení pozlátenými hliníkovými platňami s odkazom od pozemšťanov: súradnice Slnka vo vzťahu k 15 pulzarom, schéma slnečnej sústavy, kresba muža a ženy proti pozadie sondy a kľúč na dekódovanie - obraz prechodu elektrónu atómu vodíka z jedného stavu do druhého.

Obe medziplanetárne stanice boli spustené v rámci amerického projektu, ktorý sa začal v druhej polovici 50. rokov minulého storočia. V tých dňoch sa všetky práce v oblasti astronautiky vykonávali pod záštitou Ministerstva obrany USA - najmä prvého amerického umelý satelit Earth Explorer-1 vyniesli na obežnú dráhu armádni raketoví vedci. Velenie vzdušných síl zasa povolilo vývoj a štart kozmických lodí schopných dosiahnuť druhú vesmírnu rýchlosť a prekročiť hranice zemskej gravitácie. Stalo sa, že názov pre tieto zariadenia navrhol výstavný špecialista pridelený letectvu Steven Saliga. Všimol si, že služba pre styk s verejnosťou americkej armády začala označovať svojich raketových vedcov za vesmírnych priekopníkov. Saliga odporučil použiť toto slovo ako názov kozmickej lode Air Force - aby bolo každému jasné, kto robí najdlhšie lety. Stalo sa, že nová rodina kozmických lodí dostala spoločný názov Pioneer, ktorý si NASA neskôr ponechala. Prvé štarty boli neúspešné a iba Pioneer 5, vypustený 11. marca 1960, dokončil úlohu merania magnetických polí, slnečného vetra a kozmického žiarenia v priestore medzi Zemou a Venušou.

„Pionieri“, o ktorých bude reč, mali čísla 10 a 11. Každý niesol 11 vedeckých prístrojov a samozrejme rádiokomunikačné vybavenie. Tieto zariadenia boli poháňané rádioizotopovými termoelektrickými generátormi pracujúcimi na základe tepla uvoľneného počas rozpadu plutónia-238. Každá sonda mala štyri takéto generátory namontované v pároch na vzdialených trojmetrových tyčiach. Obe lode sa otáčali okolo svojich pozdĺžnych osí tak, že ich parabolické rádiové antény boli po celý čas nasmerované na Zem.

Medziplanetárne sondy Pioneer 10 a Pioneer 11 sa stali „prvými znakmi“ vyslanými do hlbokého vesmíru. Hlavným bodom ich vedeckého programu bolo štúdium Jupitera, ale program misie Pioneer 11 obsahoval ako experiment gravitačný manéver v gravitačnom poli Jupitera a let k Saturnu.

Pioneer 10 bol spustený 2. marca 1972, jeho dvojča 5. apríla 1973. Stanice uskutočnili plánované prelety okolo Jupitera a Pioneer 11 sa začiatkom septembra 1979 stretol aj so Saturnom. Ich palubné vybavenie fungovalo ešte mnoho rokov po stretnutí s planétami. Pioneer 11 prestal komunikovať v novembri 1995 po tom, čo sa presunul 6,5 miliardy kilometrov od Slnka (43 AU). Signály z prvej sondy prichádzali oveľa dlhšie, až do 23. januára 2003 (v tom čase bola stanica 82 AU od našej planéty – teda viac ako 12 miliárd kilometrov). Na konci marca 2011, v čase písania tohto článku, bol Pioneer 10 vzdialený 103 AU od Slnka a Pioneer 11 bol 83 AU. (samozrejme, tieto odhady sú založené výlučne na výpočte trajektórií - obe stanice zo Zeme sú dlho nepozorovateľné). Ponáhľajú sa opačnými smermi - Pioneer 10 smeruje k okraju našej Galaxie a Pioneer 11 - k jej stredu.

zvláštne sily

Prvé roky sa sondy pohybovali striktne v súlade s výpočtami, no následne vznikli zvláštne veci – samy osebe nepodstatné, no nevysvetliteľné. Analýza rádiometrických údajov (išlo o Dopplerove posuny vo vlnových dĺžkach signálov prichádzajúcich z lodí) ukázala, že sa vzďaľujú od stredu slnečnej sústavy o niečo pomalšie, ako by malo byť podľa zákonov nebeskej mechaniky. Zdalo sa, že sondy neovplyvňuje len slnečná a planetárna gravitácia, ale aj nejaká veľmi slabá sila orientovaná na Slnko, a preto vytvárajúca zrýchlenie v rovnakom smere. Veľkosť tohto zrýchlenia bola nielen malá, ale úplne zanedbateľná, menšia ako 10 -9 m/s 2 . Tieto aberácie, teraz nazývané Pioneerova anomália, boli prvýkrát zaznamenané v roku 1980, keď vzdialenosť medzi Pioneerom 10 a Slnkom dosiahla 20 AU. (Pioneer 11 ich našiel len 15 AU od Slnka.)

Pohyb staníc sledovali zamestnanci známeho laboratória Jet Propulsion Laboratory (JPL), pridruženého k California Institute of Technology. Presvedčili vedenie NASA, aby povolilo výskumný program na štúdium objavenej anomálie. Tento program sa začal v roku 1995 v spolupráci so súkromnou kalifornskou firmou Aerospace Corporation. O tri roky neskôr účastníci projektu zverejnili prvú správu založenú na rádiometrických údajoch získaných z Pioneer 10 v rokoch 1987-1995 a z Pioneer 11 do októbra 1990. Výsledky ukázali, že veľkosť anomálneho zrýchlenia oboch staníc je takmer rovnaká a rovná sa približne 8x10−10 m/s2. A bolo celkom zvláštne, že veľkosť tohto zrýchlenia zostala prakticky nezmenená, napriek tomu, že počas pozorovacieho obdobia každá zo sond zdvojnásobila svoju vzdialenosť od Slnka.

Zamestnanci Laboratória prúdového pohonu pokračovali v práci na anomálii Pioneer. V roku 2002 bola uverejnená ďalšia správa potvrdzujúca predchádzajúce zistenia. Autori dospeli k záveru, že najpravdepodobnejší odhad záhadného zrýchlenia oboch lodí je (8,74±1,33)x10 -10 m/s 2 . Vedci nedokázali vysvetliť túto anomáliu žiadnou zo známych fyzikálnych príčin. Nedalo sa to pripísať ani tlaku slnečného svetla, ani dopadu častíc slnečného vetra. Tieto mechanizmy vytvárajú extrémne slabé silové účinky, navyše sú nasmerované preč od Slnka, a nie smerom k Slnku. Rovnako nepomohlo ani zohľadnenie spomalenia lode čiastočkami kozmického prachu, ani príťažlivosti transplutónskych kozmických telies, ktoré tvoria Kuiperov pás.

Graf ukazuje veľmi mierne anomálne zrýchlenie medziplanetárnych sond Pioneer 10 a Pioneer 11, keď sa vzďaľujú od Slnka.

Keďže osvedčená fyzika zjavne nefungovala, o exotické modely nebola núdza. Anomália Pioneers bola opakovane pripisovaná vplyvu temnej hmoty a bola tiež interpretovaná ako náznak potreby zmeniť teóriu gravitácie - newtonovskú aj einsteinovskú. Túto anomáliu sa dokonca pokúšali vysvetliť pomocou kozmologických efektov spojených s expanziou vesmíru. Vo všeobecnosti vzniklo veľa hypotéz, ale doteraz nebolo žiadne vysvetlenie anomálie a nie.

Údaje pre Pioneer 10 a Pioneer 11

Vzdialenosť od Slnka (AU) 103,188; 83,132
Rýchlosť vzhľadom na Slnko (km/s) 12,060; 11,412
Rýchlosť vo vzťahu k Slnku (AU/rok) 2,544; 2,407
Nebeská zemepisná šírka 3,0°; 14,3°
skloňovanie (epocha 2000) 25,84°; -8,59°
Rektascenzia (epochy 2000) 5,088 hodín; 18 762 hodín
Smerom do súhvezdia Býk; Štít
Vzdialenosť od Zeme(a.e) 103,926; 82,739
Vzdialenosť od Zeme (svetelné hodiny) 14,41; 11,47
Veľkosť Slnka z kozmickej lode -16,6; -17,1
Dátum spustenia 3. marca 1972; 6. apríla 1973

Skúmanie archívov

Počas niekoľkých posledných rokov výskumníci z Laboratória prúdového pohonu vykonali najpodrobnejšiu analýzu obrovského množstva informácií súvisiacich s hnutím Pioneer. Zatiaľ neexistujú žiadne konečné závery, ale mnohé sa vyjasnilo. Vyacheslav Turyshev, vedúci študijnej skupiny anomálií Pioneer, o tom povedal Popular Mechanics.

Anomálie a vedecké revolúcie

Anomálie vznikajú v experimentoch aj teoreticky. Fyzici napríklad koncom 19. storočia objavili neznáme a hlavne dovtedy nepredvídateľné žiarenie – röntgenové žiarenie, častice alfa, beta a gama. Tieto objavy boli právom považované za vážne anomálie a teraz každý školák vie, aký dopad mali na vedecký pokrok.
Tu je ďalší príklad z tej istej doby. V apríli 1900 známy fyzik William Thomson, ktorý prijal vedecká zásluha titul lorda Kelvina predniesol v Royal Institution of London prednášku „Oblaky nad dynamickou teóriou tepla a svetla, zdedenou z 19. storočia“. Išlo o anomálie – a čo! Kelvin videl jeden z nich vo výsledkoch optického experimentu, ktorý v roku 1887 vykonali americkí fyzici Albert Michelson a Edward Morley. Pomocou interferometra sa pokúsili zachytiť pohyb Zeme voči nehybnému éteru, v ktorom sa, ako sa vtedy verilo, šíri svetlo a iné elektromagnetické vlny. Výsledok bol však nulový. Ďalšia ťažkosť, ktorú zaznamenal aj Kelvin, súvisiaca s kinetickou teóriou plynov, sa vyvinula už v polovici 19. storočia. Umožnil vypočítať pomer tepelných kapacít plynov stanovených pri konštantnom objeme a konštantnom tlaku. Experiment ukázal, že pre plyny pozostávajúce z dvojatómové molekuly, tento pomer je 1,4. Teória umožnila tento výsledok za predpokladu, že molekuly sú absolútne tuhé, čo je v rozpore s údajmi o ich optických spektrách. Len Einsteinova teória relativity mohla konečne vysvetliť prvú anomáliu a druhá bola vysvetlená až po vytvorení kvantovej mechaniky.
Prirodzene, mnohé vedecké anomálie sa ukážu ako prázdne škrupiny, ktoré vznikli v dôsledku elementárnych experimentálnych chýb alebo neadekvátnej interpretácie výsledkov. V roku 1903 teda udrel veľmi uznávaný francúzsky experimentálny fyzik René Blondlot vedecký svet správa, že plynové výbojky vyžarujú predtým neznáme prenikajúce žiarenie, ktoré nie je zabezpečené fyzikálnymi zákonmi. Našiel desiatky priaznivcov, ktorí zverejnili viac ako tristo článkov na podporu „objavu“. Po pár rokoch však fyzici prišli na to, že Blondlotove „N-lúče“ jednoducho neexistujú, a tak sa táto anomália ukázala ako senzačná, no trvala krátko. Navyše aj skutočné anomálie najčastejšie naznačujú problémy lokálneho významu a vôbec sa nestávajú predohrou vedeckých revolúcií.

Na začiatok má zmysel pripomenúť si dve klasické anomálie z histórie prieskumu slnečnej sústavy. Okolo roku 1840 si astronómovia všimli, že pohyb Uránu cez nebeskú sféru sa mierne líši od trajektórie vypočítanej na základe zákonov nebeskej mechaniky. Keď sa táto anomália prejavila, začali pre ňu hľadať vysvetlenia. Niektorí astronómovia tvrdili, že dráha Uránu je skreslená gravitáciou zatiaľ neobjavenej planéty, ktorá sa nachádza ešte ďalej od Slnka. Iní navrhli radikálnejšie riešenie – treba upraviť Newtonov zákon univerzálnej gravitácie. Ako viete, prví mali pravdu a druhí sa mýlili. Svedčí o tom objav Neptúna uskutočnený v roku 1846, ktorý vopred vypočítali Francúz Urbain Le Verrier a Angličan John Adams.

Druhá anomália zmizla celkom inak. Približne v tých istých rokoch astronómovia nadobudli presvedčenie, že aj Merkúr sa správa akosi „mimo pravidiel“. Na interpretáciu nezrovnalostí medzi pozorovaniami a výpočtami ten istý Le Verrier v roku 1855 predložil hypotézu o existencii jedného alebo viacerých nebeských telies obiehajúcich okolo Slnka na orbite Merkúra a takmer úplne skrytých pred pozemskými pozorovateľmi slnečným žiarením. Táto verzia sa ukázala ako chybná a anomáliu Merkúra bolo možné plne vysvetliť iba pomocou relativistickej teórie gravitácie, ktorú vytvoril Albert Einstein.

"Takže dve veľmi podobné anomálie sa vyriešili polárnym spôsobom," hovorí Turyshev. - Základná teória, v rámci ktorej sa objavovali aberácie pohybu Uránu (konkrétne newtonovská nebeská mechanika), zostala nezmenená a aberácie samotné bolo možné spájať s predtým neznámym vonkajší faktor- príťažlivosť transuránskej planéty. V druhom prípade sa všetko stalo presne opačne – nezistené vonkajšie rušenie nebolo zistené a Newtonova teória gravitácie ustúpila Einsteinovej. Vynára sa otázka: podľa akej schémy sa bude riešiť anomália „Pionierov“ Naša skupina pre posledné roky podarilo dať dokopy takmer všetky dostupné informácie o oboch lodiach. To zahŕňa navigačné údaje zo sledovacích staníc a telemetriu z palubného zariadenia. Celkové množstvo nazhromaždených informácií na Pioneer 10 je dvaapolnásobok veľkosti pôvodne použitého poľa. A podľa Pioneer 11 je takýchto údajov desaťkrát viac. Preto je teraz možné s ešte väčšou istotou ako v minulosti tvrdiť, že k anomálii skutočne dochádza a že je pre obe sondy prakticky rovnaká.

70% vysvetlenie

Nie je v tom, samozrejme, nič zásadne nové, no Turyševovej skupine sa podarilo oveľa viac. Stanice mohli komunikovať so Zemou, keďže na nich pracovali rádioizotopové generátory, z ktorých boli napájané všetky palubné zariadenia. Prirodzene, tieto zariadenia vydávali teplo, ktoré išlo do vesmíru vo forme infračerveného žiarenia. Okrem toho boli lode zahrievané slnečným žiarením a opäť vyžarované teplo do vesmíru, aj keď za obežnou dráhou Saturna tento efekt nemal veľký význam. Výskumníkom z Jet Propulsion Laboratory sa podarilo zostaviť a vypočítať matematický model týchto tepelných tokov. Je veľmi dôležité, aby čo najviac zohľadňovala špecifickú architektúru každej sondy a umožnila tak spoľahlivo posúdiť, ako presne uvoľňuje tepelnú energiu.

čo z toho vzniklo? Stanice boli stabilizované rotáciou okolo pozdĺžnej osi. Teplo, ktoré sa vydávalo kolmo na túto os – takpovediac z bočného povrchu – sa vďaka rotácii rozptyľovalo do všetkých smerov a neovplyvnilo pohyb sond. Ale fotóny, ktoré išli pozdĺž osi, si celý čas držali svoj smer a preto vytvorili spätný ráz, ktorý už mohol ovplyvniť rýchlosť. Jeden koniec tejto osi smeroval do vnútornej oblasti slnečnej sústavy, teda v skutočnosti k Slnku, a druhý - k jej periférii. Výpočty ukázali, že tepelné fotóny vytvorili o niečo väčší návrat k Slnku ako v opačnom smere. To znamená, že infračervené žiarenie sond vytvorilo veľmi slabú silu, ktorá tlačila lode smerom k Slnku.

Prečo však bola veľkosť anomálie takmer rovnaká počas celého obdobia pozorovania, hoci výkon generátorov postupne slabol v dôsledku rozpadu plutónia? Palubné prístroje totiž fungovali v stupňovitom režime a postupom času sa čoraz častejšie vypínali. Generátory dávali stále menej energie, no stále viac sa jej míňalo nie na prevádzku zariadení, ale na pasívne vykurovanie lodí. Preto sa ukázalo, že počas sledovaného obdobia sa anomálne zrýchlenie ukázalo ako relatívne stabilné.

"A teraz prejdime k tomu najzaujímavejšiemu," pokračuje Vyacheslav Turyshev. „Náš model vysvetľuje toto zrýchlenie, ale nie úplne, ale len asi o 70 %. Čo so zvyškom, zatiaľ nie je jasné. Nevysvetlená časť je približne 2x10−10 m/s2. Zaujímavosťou je, že túto hodnotu udávajú výpočty uskutočnené na základe takzvanej modifikovanej newtonovskej dynamiky (Modified Newtonian Dynamics, skrátene MOND), ktorú v roku 1983 navrhol izraelský fyzik Mordechai Milgrom. Táto teória uvádza, že newtonovskú mechaniku je potrebné opraviť, keď sa zaoberá telesami pohybujúcimi sa extrémne nízkym zrýchlením. Samozrejme, môže to byť len náhoda, ale je veľmi pravdepodobné, že nadšenci tejto teórie budú brať naše výsledky ako argument na jej podporu. Sám sa prikláňam k názoru, že za tento zvyšok sú zodpovedné niektoré doteraz nevysvetlené, no nie až také exotické dôvody. Čas však ukáže."

Takže anomália Pioneer je v podstate vysvetlená. Ale stále nie je uzavretá. Snáď sa s tým konečne bude dať vysporiadať bez toho, aby sme to nejako zapojili nová fyzika, je však možné, že jeho ďalšie štúdium prinesie vedcom skutočné prekvapenia. Vo všeobecnosti, pokračovanie.

"Medzihviezdne písmeno" Pioneer-10

Na telo prístroja bola inštalovaná eloxovaná doska z odolnej hliníkovej zliatiny. Rozmery dosky sú 220x152 milimetrov. Autorom kresby je Carl Sagan.

Tabuľka zobrazuje:

• neutrálna molekula vodíka
• dve ľudské postavy, muži a ženy, na pozadí obrysu prístroja
• relatívnu polohu Slnka voči stredu Galaxie a štrnástich pulzarov
• schematické znázornenie slnečnej sústavy a trajektórie prístroja vzhľadom na planéty.

Nákres molekuly vodíka je znázornený tak, že pozostáva z dvoch atómov s rôznymi spinmi. Vzdialenosť medzi stredmi je úmerná vlnovej dĺžke neutrálneho vodíkového žiarenia (21 cm). Toto číslo je stupnicou na nájdenie ďalších lineárnych veličín na štítku. Výšku osôb na tanieri zistíte tak, že číslo 8 (vyryté binárne vedľa postavy ženy v hranatých zátvorkách) vynásobíte číslom 21. V rovnakej mierke sú uvedené aj rozmery prístroja v pozadí.

Pätnásť čiar rozbiehajúcich sa z jedného bodu umožňuje vypočítať hviezdu, z ktorej zariadenie odletelo, a čas štartu. Vedľa štrnástich riadkov je binárny kód, ktorý označuje periódu pulzarov nachádzajúcich sa v blízkosti slnečnej sústavy. Keďže perióda pulzarov sa s časom zvyšuje podľa známeho zákona, je možné vypočítať čas spustenia zariadenia.

Na diagrame slnečnej sústavy sú relatívne vzdialenosti od planéty k Slnku uvedené v binárnej forme vedľa planét.

Kritika správy

Mnohé symboly na obrázku môžu byť pre inú myseľ nepochopiteľné. Takýmito symbolmi sa môžu stať najmä hranaté zátvorky orámujúce binárne čísla, znak šípky na trajektórii odletu Pioneera. Zdvihnutá ruka muža na pozdrav je tiež pochopiteľná len človeku.

Ďalší osud zariadenia

Po vzlietnutí dosť ďaleko za obežnou dráhou Neptúna začalo zariadenie pociťovať silu neznámeho pôvodu, ktorá spôsobila veľmi malé spomalenie. Tento jav sa nazýva „Pioniersky efekt“. Bolo predložených veľa návrhov, až po zatiaľ neznáme účinky zotrvačnosti alebo dokonca času. Niektorí ľudia hovoria len o skreslení merania. Dôvodom neustáleho zrýchľovania bola asymetria tepelného žiarenia samotného Pioneer-10.

Posledný, veľmi slabý signál z Pioneer 10 bol prijatý 23. januára 2003, keď bol 12 miliárd kilometrov (80 AU) od Zeme. Bolo hlásené, že zariadenie smeruje k Aldebaranu. Ak sa mu po ceste nič nestane, do blízkosti tejto hviezdy sa dostane za 2 milióny rokov.

Poznámky

pozri tiež

• prieskum Jupitera

Odkazy

• Pioneer Odyssey, NASA SP-396, 1977 - Online kniha o Pioneeri 10 a Pioneer 11 s fotografiami a schémami.
• Vzdialený Pioneer šepká Zemi – článok CNN, 19. december 2002

Prieskum Jupitera kozmickou loďou
Z letiacej trajektórie
Z obežnej dráhy
Pristávacie sondy
Budúce misie
Zrušené misie
pozri tiež
Tučné písmo označuje aktívne AMC

22. januára 2003 poslala NASA poslednú úspešnú požiadavku na Pioneer 10, vesmír bezpilotné vozidlo navrhnutý na štúdium Jupitera. Na druhý deň prišla odpoveď: jedným smerom išla správa 13 hodín. S vysokou mierou pravdepodobnosti bol Pioneer 10 v čase odpovede 12 miliárd kilometrov od Zeme a rútil sa smerom k hviezde Aldebaran. Dnes "RG" hovorí o zariadeniach vypustených ľudstvom a stratených v hlbinách vesmíru.

"Pionier-10"

Zariadenie bolo uvedené na trh v USA 2. marca 1972. Okrem hlavnej úlohy, ktorú bravúrne splnil tým, že urobil prvé fotografie Jupitera, mal Pioneer-10 aj globálnejšie poslanie.

Pre prípad možného kontaktu s mimozemskou mysľou bol na palube pozlátený hliníkový disk so symbolickými informáciami o človeku, Zemi a jej polohe, ako aj kresba muža a ženy. Kedysi bola NASA zaplavená kritikou kresby: ľudia boli vyobrazení nahí a agentúra bola obvinená z míňania peňazí daňových poplatníkov na posielanie „obscénnosti“ do vesmíru.

Pioneer 10 nadviazal posledný kontakt 23. januára 2003, v tom čase sa sonda blížila k okraju slnečnej sústavy a smerovala k hviezde Aldebaran, ku ktorej sa dostane za 2 milióny rokov.

Hlboký vplyv

Deep Impact možno preložiť ako „Zrážka s priepasťou“. Úloha tejto vesmírnej lode bola vlastne avizovaná už v názve – po prvý raz v histórii mala zhodiť výskumná sonda na kométy Tempel 1 a 103P / Hartley.

Rovnako ako predchádzajúca loď, aj Deep Impact, respektíve sonda z nej vypustená, sa s úlohou vyrovnala na 100 percent, poslala unikátne fotografie z povrchov komét, ako aj vykonala množstvo chemických analýz a experimentov s ich látkou.

Posledná komunikačná relácia sa uskutočnila 8. augusta 2013, vedci naznačujú, že spojenie bolo prerušené z dôvodu straty orientácie zariadenia v priestore spôsobenej poruchou počítačový program sonda. Zariadenie nereagovalo na následné početné pokusy o obnovenie komunikácie.

"Zond-1"

"Zond-1" je prvou sovietskou kozmickou loďou série, ktorá je určená na štúdium vesmíru a testovanie zariadení, ktoré by sa v budúcnosti mohli použiť na lety do hlbokého vesmíru.

Zariadenie bolo spustené 2. apríla 1964, priamou úlohou sondy bolo kontrolovať palubné systémy a zbierať vedecké informácie o najkratšej trase letu k Venuši. S jeho pomocou sa po prvý raz na svete otestoval systém vlastnej orientácie kozmickej lode vo vesmíre.

Komunikácia so Zond-1 sa stratila 14. mája 1964 vo vzdialenosti 14 miliónov kilometrov od Zeme. Podľa vedcov 14. júla 1964 Zond-1 uskutočnil nekontrolovaný prelet okolo Venuše vo vzdialenosti asi 100-tisíc kilometrov od nej a pokračoval v pohybe okolo Slnka.

"Pionier-6"

Iný prístroj, na rozdiel od svojho mladšieho brata Pioneer-10, mal skromnejší cieľ – štúdium slnečnej plazmy, mikrometeoritových prúdov, kozmického žiarenia, magnetických porúch, slnečného vetra a časticovej fyziky. Štart sa uskutočnil 16. decembra 1965 a už v roku 1973 prístroj skúmal kométu Kohoutek a prenášal údaje o jej chvoste – na polovicu 70. rokov minulého storočia bol výsledok skutočne triumfálny.

Pioneer 6 je stále registrovaný NASA ako "prevádzkový". Napríklad v decembri 2000 sa s ním uskutočnilo úspešné komunikačné stretnutie na počesť 35. výročia jeho uvedenia na trh. Je pravda, že odvtedy všetky pokusy dostať sa do kontaktu skončili neúspechom.

"Phobos-2"

Phobos-2 je sovietska automatická medziplanetárna stanica určená na štúdium povrchu Marsu a jeho satelitu Phobos, na štúdium Slnka v röntgenovom, ultrafialovom a viditeľnom rozsahu, na štúdium charakteristík medziplanetárnych rázových vĺn a na určenie zloženia slnečný vietor.

Štart sa uskutočnil 12. júla 1988 z kozmodrómu Bajkonur. Dizajn a vybavenie zariadenia boli skutočne pokročilé: radary, teleskopy, pristávacie výskumné sondy.

Počas priblíženia sa sondy k satelitu Marsu dostali pozemné stanice z lode veľmi slabý signál, ktorý neskôr úplne zmizol. O niekoľko hodín neskôr sa zariadenie pokúsilo dostať do kontaktu, no nepodarilo sa dešifrovať jeho signál, s najväčšou pravdepodobnosťou to bolo spôsobené tým, že Phobos-2 nebol stabilizovaný a náhodne rotoval na obežnej dráhe. Posledný signál z lode bol prijatý 27. marca 1989.