Uzdāvini zvaigznes!
Kā nokļūt līdz observatorijai (Small)
ZINĀŠANAI:

Pioniera anomālija (5233/1)


Publicēts: 14.03.2008

Pioneer 10 un Pioneer 11 ir izpētes zondes, kuru spīdošos panākumus grūti pārvērtēt. Pioneer 10 tika palaists 1972. gada martā un tas ir pirmais cilvēku radītais kosmiskais lidaparāts, kurš palidoja garām Jupiterm 1973. gada decembrī. Tas arī ir pirmais lidaparāts, kurš 1983. gadā "pameta" Saules sistēmu, šķērsojot Plutona orbītu. Pioneer 11 tika palaists 1973. gada aprīlī un apmeklēja Jupiteru un Saturnu. Ar Pioneer 10 pēdējais sakaru seanss notika 1997. gada martā. Pioneer 11 pēdējo reizi ar mums sarunājās 1995. gada septembrī. Patreiz abi lidaparāti gandrīz pretējos virzienos dodas prom no Saules sistēmas. Bet ir kāds BET. Ne tik ātri kā vajadzētu.

25. gadu laikā, kamēr Pioneer zondes sūtīja savus signālus, tika vākta visdažādākā veida statistika. Tai skaitā, protams, navigācijas dati. Problēma, zondes neatrodas gluži tur kur tām vajadzētu būt. Kāds nezināms spēks iedarbojas uz zondēm ar paātrinājumu Saules virzienā apmēram 8.74E-10 m/s2. Varētu šķist, ka tas ir ļoti niecīgs lielums. Tā arī ir. Tas ir mazāk par nanometru sekundes kvadrātā. 10 miljardu reižu mazāks paātrinājums, nekā Zemes gravitācija. Tomēr šī kļūda sastāda aptuveni 5000 km gadā. Kad Pioneer 10 pēdējo reizi sazinājās ar Zemi, kļūda jau bija uzkrājusies ap 400 000 km (attālums apmēram kā no Zemes līdz Mēnesim). Nespēja izskaidrot šo parādību satrauc ne vienu vien prātu.

Pirmais šo anomāliju aprakstīja Džons Andersons no JPL. Viņa publikācija ieraudzīja dienas gaismu 1998. gadā. Kopš tā laika ir izvirzītas daudzas teorijas, taču neviena nespēj aprakstīt anomāliju. Ir ļaudis, kas uzskata, ka patiesība būs vienkārša, ir kas cer uz eksotisku risinājumu. Patlaban minējumus var iedalīt trīs kategorijās.

1. Kļūdaini novērojumi.
 a) noapaļošanas un statistiskas kļūdas (mazticams, visu iedomājamo kļūdu novērtējumu summa ir krietni mazāka par novērojamo anomāliju)
 b) skaitļošanas algoritmu kļūdas (mazticams, patreiz jau 7 neatkarīgi pētijumi ir nonākuši pie vienota slēdziena)

2. Reālo palēninājumu ietekmē kādi papildus efekti, kuri netiek uzskaitīti.
 a) neaprakstītu objektu gravitācija. Piemēram, Kuipera joslas objekti vai tumšā matērija. Tiesa, šādu paātrinājumu mēs nenovērojam ārējo planētu orbītām, tāpēc izdarot šādu pieņemumu mēs pārkāpjam principu, ka gravitācija iedarbojas vienādi uz visiem objektiem (atcerieties par lielgabala lodi un spalvu).
 b) berze starpplanētu vidē, putekļi, saules vējš, kosmiskais starojums. Tiesa, līdzšinējie novērojumi liecina, ka šo faktoru iedarbība ir daudz par mazu, lai izsauktu anomāliju.
 c) gāzu noplūde, piemēram, hēlijs no zondes radioizotopu termoelektriskajiem ģeneratoriem.
 d) saules gaismas spiediens, zondes radio pārraides, siltums no ģeneratoriem, grūti prognozējams siltums no zondes elektronikas, kas atstarojas no lielās antenas. Tiesa, saules gaismas spiediens šai attālumā ir daudz par mazu, turklāt vērsts nepareizā virzienā, tāpat kā zondes radio pārraides.
 e) elektromagnētiskie spēki, kā sekas no elektriski uzlādētās zondes.

3. Jauna fizika.
 a) laika paātrināšanās. Laiks varētu ritēt dažādi zondei un uz Zemes.
 b) izmaiņas gravitācijas likumā. MOND teorija paredz, ka pie ļoti maziem gravitācijas spēkiem tā varētu uzvesties savādāk.
 c) izmaiņas masā. Šī pati MOND teorija paredz arī masas izmaiņas, iespējams dēļ mijiedarbības ar vakuuma enerģiju. Tiek piesaukts arī Casimir effekts u.c.
 d) izmaiņas fotonu frekvencē. Šis dod mājienu par izmaiņām Habla konstantē un telpas-laika ģeometrijā.
 e) citi visneiedojamākie priekšlikumi, piesaucot pagaidām neatklātās supersmagās daļiņas, tumšo matēriju, stīgu teoriju, procesus kas ietekmētu visuma izplešanos utt.

Pagaidām nav ne jausmas vai kāda no izvirzītajām teorijām spēs izskaidrot parādību. Tikmēr tik lauzītas galvas.

Pirmatnējie dati, kas bija pieejami analizēšanai, aptvēra laika posmu no 1987. gada līdz misijas beigām. Iemesls tam ir gana vienkāršs. Vecāki ieraksti guļ putekļu pārklātās lentās, kuras neviens mūsdienīgs aparāts vairs neprot nolasīt. Turklāt datu formāti šais ierakstos arīdzan ir arhaiski un dažkārt bojāti, gan fiziski, gan loģiski. NASA ne visai atsaucīgi reaģēja uz aicinājumu atšifrēt šos ierakstus. Tāpēc šo nastu uzņēmās Planetary Society. Process ļoti darbietilpīgs, taču viņi apgalvo, ka sokas labi, gandrīz visus datus ir izdevies atgūt un var sākties darbs pie datu analizēšanas. Izmantojot visus pieejamos datus, tiek plānots virtuāli atkārtot Pioneer lidojumus, sākot ar pirmo dienu.

Tikmēr tiek meklēti arī citi avoti, kur varētu iegūt datus. Pirmkārt tie ir citi lidaparāti, kas atrodas pietiekami tālu no Saules. Piemēram, Cassini, kurš patreiz atrodas Saturna orbītā. Cerības tiek liktas uz New Horizons, kas patlaban atrodas ceļā uz Plutonu un tālāk uz Kuipera joslu. Diemžēl šodien kosmisko lidaparātu dizains atšķiras no agrīnajiem Pioneer. Piemēram, New Horizons radioizotopu termoelektriskie ģeneratori atrodas ļoti tuvu pašai zondei un to radītais siltums ietekmē zondes kustību vairāk nekā uz Pioneer zondēm novērotais mistiskais spēks. ESA pirms vairākiem gadiem ieteica Pioneer anomālijas pētīšanai veltīt speciālu misisju. Lai kāda tā nebūtu, tai visticamāk būs jāpārvar vismaz 200 AU attālums no Saules. Tiek meklēti arī tāli (vismaz 20 AU) asteorīdi izstieptās orbītās, kas varētu palīdzēt novērot parādību. Patreiz ir atrasti 15 kandidāti. Viscerīgākais ir 1995SN55. 370 kilometru klints bluķis, kurš pēdējos 54 gadus ir pavadījis „anomālijas zonā” un tam nevajadzētu atrasties tieši tur, kur tas atrodas.

Pēdējie pētijumi Pioneer anomālijas sakarā ir ļoti interesanti. Turklāt tie novēroti tepat, Zemes tuvumā. Vairums Pioneer anomālijas pētnieku ir pārliecināti, ka runa ir par vienu un to pašu parādību, nevis divām dažādām. Uzmanības centrā ir piecas zondes. Galileo, kas pētīja Jupiteru un vēlāk tika nomests tā atmosfērā. NEAR, kas apmeklēja Eros asteorīdu. Rosetta, kas tiksies ar Churymov-Gerasimenko komētu 2014.gadā. Cassini (uz Saturnu) un MESSENGER (uz Merkuriju). Visas šīs zondes dažādos laikos ir izmantojušas Zemes gravitācijas lauku, lai koriģētu kursu uz saviem mērķiem. Piecas zondes sešos piegājienos lidoja garām Zemei un piecos gadījumos no sešiem tika novērota kustības anomālija. Vienīgā zonde, kas neuzrādīja anomāliju ir MESSENGER. Tā tuvojās Zemei no apmēram 31 grāda ziemeļu platuma un attālinājās no Zemes apmēram 32 grādus dienvidu platuma. Gandrīz perfekta simetrija pret ekvatoru. Citām zondēm trajektorijas bija stipri asimetriskas. Piemēram, NEAR zonde tuvojās no 20 grādu dienvidu platuma un attālinājās no 72 grādu dienvidu platuma. Pēc manevra novērotā ātruma anomālija bija 13 milimetri sekundē ātrāk nekā prognozētais ātrums. Tas ir tikai miljonā daļiņa no zondes ātruma, taču ņemot vērā mērījumu precizitāti, 0,1 milimetrs sekundē, tas ir ļoti daudz. Citiem vārdiem sakot, anomālija ir reāla un tai ir nepieciešams izskaidrojums. Pēc visa spriežot, tā varētu būt saistīta ar Zemes rotāciju (vai Saules (Saules sistēmas) rotāciju Pioneer gadījumā). Šobrīd tiek gaidīts nākamais Rosetta manevrs Zemes tuvumā 2008. gada 13. novembrī. Pioneer datu pētīšana turpinās un turpinās arī ideju ģenerēšana, kas varētu būt mistiskais spēks, kuru mēs varam novērot, bet pagaidām vēl nevaram izskaidrot.

Rakstu sagatavoja Ints Ķešāns (cydonia), izmantojot The Internet Encyclopedia of Science, SPACE.com, Wikipedia, arXiv

Komentāri

  1. Aivis tieši 18.10.2008 domāja šādi:

    par izmaiņām Hubble konstantē
    par izmaiņām Habla konstantē






Atļauts izmantot: <b><i><br>Manas domas:


MĒNESS FĀZE