Kreditna slika: NASA
V ekologiji je pionir "vrsta, ki se je ustalila v prej neplodnem okolju". Med ljudmi se pionirji "naselijo na neznanem ali neprijavljenem ozemlju". Med astrofili je bil naš Pioneer prvi poskus, da smo preizkusili osončje. Vendar se zdi, da so Nasina dvojna pionirska prizadevanja dosegla manjši napredek proti zvezdam, kot je bilo pričakovano, in vprašanje je "Zakaj?".
Ko NASA oblikuje misijo, se domnevajo o operativnem okolju plovila. Na začetku je imela NASA nekaj globokih pomislekov glede pošiljanja obeh Pioneer-ovih sond skozi asteroidni pas - navsezadnje bi se vsem tistim velikim lahko pridružilo še veliko malčkov!
Medtem mora NASA načrtovati letalsko pot, da bo plovilo peljala tja, kamor gre. Na podlagi poti, koristne obremenitve misije in drugih zahtev je treba zagotoviti dovolj potiska za zagotovitev potrebnega dvigala. Velik dejavnik, ki vpliva na potisk, je gravitacija - več ko jih imate, več potiska potrebujete.
Ena izmed domiselnih stvari o Pioneerju 10 in 11 je bila Nasina izbira, da par opremi z dvosmerno komunikacijo, občutljivo na doplerjevo premikanje. Na podlagi frekvenčnih premikov je NASA lahko določila hitrost plovila glede na sprejemne postaje na Zemlji. S pomočjo teh podatkov je NASA lahko prilagodila potisnike, da prilagodi smer sonde glede na svoje cilje. (Oba plovila sta letela z Jupitrom, medtem ko je Pioneer 11 opravil prehod blizu Saturna.)
Dokler so sonde imele gorivo, so lahko nadzorniki misij prilagajali hitrosti in usmeritve. Ko pa bo zmanjkalo goriva, je lahko napredoval le na podlagi vztrajnosti in zamaha, ki ga zagotavlja plinski velikan.
Med inercialnim poletom so se v gibanjih obeh plovil začele kazati anomalije. Dopplerjevi premiki so pokazali nepričakovano upočasnitev tik zunaj orbite Urana. Na približno 20 razdaljah med zemljo in soncem (astronomske enote - AU) je NASA začela opazovati "modri premik" pri prenosu sonde. Par je nadaljeval "petje bluesa", medtem ko je pozneje presegel Neptunovo orbito 10 AU. Danes sonde zaostajajo za pričakovanimi lokacijami za razdaljo, večjo od Zemlje do Lune ...
Špekuliranje o vzroku modrega premika je veliko. Pionirji 10 in 11 že dolgo niso izključeni kot vir. Večina razmišljanj navaja nepričakovano povečanje gravitacijskega vleka proti Soncu. Ko oddajajo signale nazaj na Zemljo, elektromagnetni žarki plovila "padejo" dalje v gravitacijo sončnih sistemov in je ta vodnjak nekako "bolj strm" kot nekoč. Danes par na svoji odhodni poti ni tako daleč, kot je bilo pričakovano.
Vprašanje je: "Kakšen je izvor nepričakovanega povečanja gravitacije, ki vpliva na sonde?". En odgovor leži v "temni snovi". Nenavadno je, da je v vesolju druga temna energija - nasprotna sila gravitaciji. Tretjina je na področju "teorije strun" (v našem sistemu se lahko sekata dve lokalni "brani" - ekvivalent lokalne n-dimenzionalne "tektonske plošče"). Ena teorija se nanaša na "gravitacijsko vleko nazaj" (z nasprotne strani Osončja nasproti vsake sonde). Obstaja tudi možnost, da ima par "Sončne kvadrupolarne trenutke" ali da ga upočasni nepričakovan material v Kuiperjevem pasu zunaj Urana.
Ko pa gre za razvrščanje storilcev, lahko ponavadi upoštevamo nasvet inšpektorja Louieja iz filma Casablanca: "Zaokroži običajne osumljence."
Obe sondi sta od Sonca oddaljeni več kot 70 AU, vendar še vedno v pasu Kuiperjevega pasu osončja. Njihov vzorec zaviranja kaže, da je vir anomalije razširjen in stalen. V dokumentu z dne 15. marca 2005 z naslovom "Pionirska anomalija: Gravitacijski poteg zaradi Kuiperjevega pasu". Jose A. Diego in drugi preiskovalci z Inštituta za astronomijo Nacionalne avtonomne univerze v Mehiki pišejo: "... na začetku ni treba priklicati vseh temnih sil vesolja, najprej poskusite razložiti ta pojav z lokalnimi, vsakodnevnimi fizike in če to ni dovolj, potem uporabite težke stroje. "
In vsakodnevna fizika? Zakaj Kuiperjev pas seveda! Ampak ne povsem isti stari Kuiperjev pas. Za Joseja in dr. Se Kuiperjev pas zdaj začne nekaj 10AU bližje Soncu - tik zunaj orbite Urana - in ima debelino 1 AU. Kuiperjev pas ekipe je pridobil skoraj dvakrat večjo maso od Zemljine - nekaj manj kot desetkrat prvotno predlagano. Poleg tega je masa pristransko usmerjena proti orbiti Urana. Povečanje mase izhaja iz dejstva, da so prvotne ocene skupne mase Kuiperjevega pasu temeljile na majhnih velikostih delcev. Z vključitvijo lesa večje velikosti - skupaj s plini v njegovo sestavo skupina meni, da je mogoče izračunati dovolj mase, da bi pojasnila, zakaj se sonde upočasnijo in da se prenašajo signali nosilcev.
Ekipa pravi: "... pomembno je poudariti, da bi pas vplival tudi na Neptunovo orbito ...". Učinkovito vsako povečanje mase znotraj Kuiperjevega pasu bi povzročilo, da se Neptun spiralno približa Soncu. Skupina ocenjuje, da bi se središče mase planeta premaknilo 1,62 kilometra ob vsaki popolni revoluciji 164,8 terran let.
"Radialna porazdelitev mase, potrebna za razlago stalnega pospeška proti Soncu, merjena s pionirskimi vesoljskimi obrti, je mogoče razložiti z modeli oblikovanja sončnega sistema." piše ekipa. Da bi razložili večjo koncentracijo mase okoli Uranove orbite, nadaljujejo z opisovanjem "notranjega prenosa materiala" proti orbiti Urana skozi čas.
Drugi potencialni vir nepričakovanega upočasnjevanja je vlečenje plovila, ki ga povzroča enakomeren tok delcev znotraj pasu. V tem scenariju bi imel Kuiperjev pas tudi več zadeve, kot je bilo sprva mišljeno, vendar bi bilo to gradivo enakomerno porazdeljeno (da bi se upoštevale nenehne izgube, ki so jih opazili v zagonu vsake sonde).
Ne glede na končni vir upočasnjevanja sonde ni nobenega strahu, da bo - tako kot trije najzgodnejši predhodniki - par preusmeril smer in izgnal v kateri koli atmosferi v naši bližini. Tem pionirjem je še vedno namenjeno, da se "naselijo na neznanem ali neprijavljenem ozemlju" kot prvi odposlanci človeštva do zvezd.
Spisal Jeff Barbour
