Следуй за мной! ;)

Аномалии "Пионеров"

Февраль 11, 2008 Автор: admin

Аномалию "Пионеров" (Pioneer) - то есть загадочный дрейф автоматических станций, запущенных NASA к границам Солнечной системы, - нельзя объяснить с помощью каких-либо модификаций гравитационных законов. Такой вывод следует из новой работы, опубликованной норвежскими физиками. В качестве фактора, влияющего на необычное поведение космических кораблей, авторы наиболее авторитетных исследований на эту тему предпочитают рассматривать какие-то более привычные силы, несмотря на то, что конкретные причины аномалии до сих пор не удалось прояснить. С подобной позицией, впрочем, согласны далеко не все ученые.

Автоматические межпланетные станции "Пионер-10" и "Пионер-11" были запущены в 1972 г. для исследования Юпитера и Сатурна. Они прекрасно справились со своей миссией и полностью оправдали ожидания своих конструкторов, отправившись дальше к звездам (в противоположных направлениях). Последние биты данных от "Пионера-10" были получены в начале 2003 года после более чем 30 лет непрерывной работы. В тот момент этот космический корабль находился уже в 12 миллиардах километров от Солнца. Теперь "Пионер-10", с которым уже невозможно связаться, продолжает движение по направлению к звезде Альдебаран (красному гиганту из созвездия Тельца), унося с собой свои тайны. По оценкам специалистов, окрестностей этой звезды он достигнет через 2 миллиона лет.

Удивление вызвал тот факт, что как только "Пионеры" миновали орбиту Урана, радиосигналы, посылаемые назад к Земле от стареющих зондов, стали меняться - непредсказуемо смещаться к коротковолновой части спектра (что эквивалентно действию дополнительной неучтенной силы (помимо солнечной гравитации), дающей замедление и действующей по направлению к Солнцу или к Земле). Это пока еще однозначно не объясненное явление, впервые отмеченное в 1980 году, не дает покоя астрофизикам и специалистам по космонавигации.

С житейской точки зрения эффект, конечно, кажется мелочью - он в 10 миллиардов раз меньше, чем то ускорение, которое мы испытываем со стороны гравитационного поля Земли (aP = (8,74 +/- 1,33) x 10-10 м/с2). Наиболее банальными объяснениями загадочного явления могли бы стать, например, утечка остатков газообразного топлива из двигателей малой тяги, торможение на частицах космической пыли, асимметричное инфракрасное излучение от небольших неостывших выносных ядерных реакторов (RTGs), установленных на борту "Пионеров" и т.д. Однако часть ученых задается вопросом, не может ли аномалия "Пионера" порождаться некими до сих пор неизвестные факторами, которые действуют лишь за пределами Солнечной системы. Рассматривались даже модели с привлечением антиматерии, темного вещества и темной энергии.

Кьелл Танген (Kjell Tangen), физик, работающий в фирме DNV (Норвегия), всесторонне проанализировал создавшуюся ситуацию и пришел к выводу, что ни одна из известных модификаций закона гравитации не в силах описать аномалию, поскольку одновременно с этим требуется правильно описывать поведение внешних планет Солнечной системы (публикация соответствующей статьи предполагается в научном журнале Physical Review D, а пока с ней можно ознакомиться на сайте arXiv.org). При изменении гравитационной составляющей теми способами, которые обеспечивали бы объяснение аномалии "Пионеров", Танген неизбежно получал неправильные результаты для описания движения Урана и Плутона (Нептун в этом смысле оказался исключением).

Существует, впрочем, мнение, что ради объяснения новонайденного эффекта можно было бы пожертвовать и чем-то большим - например, одной из основ Общей теории относительности Эйнштейна - принципом эквивалентности, на который Танген в своих расчетах вовсе не покушался. Как вариант: объекты, на которые действует сила гравитации, согласно так называемой "теории модифицированной инерции" (modified inertia), могут ускоряться по-разному в зависимости от своих прошлых траекторий…

Определенная надежда на то, что загадка "Пионеров" будет наконец разгадана, связана с работой группы Вячеслава Турышева, выпускника Физфака МГУ, работающего ныне в Лаборатории реактивного движения (JPL) NASA в Пасадене. Сравнительно недавно удалось получить чудом сохранившиеся дополнительные данные от "Пионеров", которые ранее были недоступны из-за архаичных форматов файлов и информационных носителей. Теперь идет тщательный анализ этих данных, включающих информацию о работе "начинки" автоматических станций, в том числе и о температурном режиме "основных подозреваемых" - RTGs. Кроме того, в распоряжении группы попала хранившаяся в музее копия аппаратов-двойников - третий "Пионер", оставленный на Земле после предполетных тестов, позволивших отобрать самые качественные детали для космоса.

В докладе, прочитанном Вячеславом Турышевым в феврале в рамках конференции "Сагитовские чтения - 2007" (ГАИШ), оговаривалась возможность того, что новые данные позволят уточнить направление ускорения, испытываемого аппаратами. Если оно направлено не к Солнцу, а к Земле, то можно будет говорить об эффектах, связанных исключительно с приемной аппаратурой.

Интересно, что само обнаружение аномалии стало возможным практически случайно, благодаря особой упрощенной конструкции системы ориентации "Пионеров" (повторяющей получаемый с Земли сигнал), а вот более совершенные "Вояджеры", "Кассини" и "Новые горизонты", которые вслед за "Пионерами" также отправились в далекий путь покорять дальние рубежи Солнечной системы, по сути, не могут ни подтвердить, ни опровергнуть результаты заслуженных "старичков"…

Источник: Новости Вселенной


Комментарии

Июнь 8, 2009 Автор: Гость, #1

Космологическое красное смещение и "аномалия Пионеров" - это один эффект, представляющий потерю кинетической энергии со временем, которая переходит в энергию флуктуаций вакуума. В этом легко убедиться, сделав простые расчеты. Постоянная аномального торможения космических аппаратов a = (8.74 +- 1.33)E-10 м/с^2, постоянная Хаббла (74.2 +- 3.6) км/с на один мегапарсек. Свет проходит один мегапарсек за 1E14 сек. Умножив аномальное торможение на это время, получим постоянную Хаббла:
(8.74 +- 1.33)E-10 м/с^2 x 1E14 с = (87.4 +- 13.3) км/с
Отсюда видно, что кинетическая энергия движущихся тел уменьшается со временем, так же как и у фотонов. Получается, что космологическое красное смещение можно рассчитывать при помощи постоянной аномального торможения, т.е. вместо двух постоянных достаточно одной. Аномальное торможение: v=at, космологическое красное смещение: z=at/c, где a - постоянная аномального торможения, t - время, c - скорость света. В космическом пространстве необходимо учитывать сопротивление, которое могут оказывать флуктуации вакуума. То, что они существуют и могут оказывать давление, подтверждено экспериментально - эффект Казимира. Движущиеся объекты "натыкаются" на флуктуации вакуума. От них "дрожат" электроны на атомных орбитах. Согласно квантовой физике, физический вакуум это не пустота и он постоянно взаимодействует с вещественной материей - лэмбовский сдвиг, эффект Казимира и пр., взаимодействие представляет силу, поэтому оно может влиять на движение.

Подробно на http://m622.narod.ru/gravity