Kujutise krediit: NASA
Ökoloogias on teerajaja liik, kes astub endises viljakas keskkonnas. Inimeste seas pioneerid “elavad tundmatul või luba nõudmata territooriumil”. Astrofiilide hulgas oli Pioneer meie esimene katse Päikesesüsteemi proovimiseks. Kuid näib, et NASA kaks teedrajavat jõupingutust on nüüd tähtede poole liikunud arvatust vähem ja küsimus on “Miks?”.
Kui NASA kavandab missiooni, siis eeldatakse veesõiduki töökeskkonda. Algselt oli NASA-l sügav mure kahe Pioneer-sondi saatmise kaudu asteroidivööga - lõppude lõpuks võis kõik need suured ühendada palju pisikesi!
Samal ajal peab NASA kavandama lennutrajektoori, et viia veesõiduk sinna, kuhu see läheb. Lähtudes marsruudist, missiooni kasulikust koormusest ja muudest nõuetest, peab vajaliku tõstuki saamiseks olema piisavalt tõukejõudu. Suur tõukejõudu mõjutav tegur on gravitatsioon - mida rohkem teil on, seda rohkem tõukejõudu vajate.
Üks geniaalseid asju Pioneer 10 ja 11 kohta oli NASA valik varustada paar kahesuunalise kommunikatsiooniga, mis on tundlik doppleri nihke suhtes. Sageduse nihke põhjal võiks NASA määrata veesõiduki kiiruse maapealsete vastuvõtujaamade suhtes. Neid andmeid kasutades saaks NASA kohandada tõukejõudu, et sondi trajektoore oma eesmärkide suunas täpsustada. (Mõlemad veesõidukid lendasid Jupiteri poolt, samal ajal kui Pioneer 11 tegi Saturni lähedal passi.)
Kuni sondidel oli kütust, said missiooni kontrolörid kiirust ja trajektoore reguleerida. Kuid kui kütus oli otsa saanud, võiks paar edasi liikuda vaid inertsil ja hiiglasliku hooga, mida pakub Gas Giant.
Just inertsiaalse lennu ajal hakkasid kahe veesõiduki liikumises ilmnema kõrvalekalded. Doppleri nihked näitasid ootamatut aeglustust just väljaspool Uraani orbiiti. Ligikaudu 20 maa-päikese vahel (astronoomilised ühikud - AU-d) hakkas NASA proovivõtturite ülekandes nägema sinist nihet. Paar jätkas bluusi laulmist, ületades Neptuuni orbiidil 10 AU hiljem. Täna on sondid planeedist kaugemal kui Maa Kuule oma eeldatavatest asukohtadest vähem ...
Spekuleeritakse rohelise sinise nihke põhjuse üle. Pioneer 10 ja 11 ise on juba pikka aega allikana välistatud. Enamik mõtlemist tsiteerib Päikese poole suunatud gravitatsioonilise tõmbe ootamatut suurenemist. Maale signaalide edastamisel langevad veesõiduki elektromagnetilised talad Päikesesüsteemi gravitatsioonikaevu veelgi ja see kaev on kuidagi "järsem", kui kunagi arvatakse. Täna pole paar oma väljamineval teekonnal nii kaugel, kui arvatakse.
Küsimus on järgmine: "Mis on sondide mõjutava ootamatu raskusjõu suurenemise allikas?" Üks vastus peitub „tumeaines”. Kummalisel kombel peitub veel üks “pimedas energias” - universumi gravitatsiooni vastandjõuna. Kolmas osa on “keelteooria” valdkonnas (meie süsteemis võivad ristuda kaks kohalikku “haru” - samaväärne kohalikele n-mõõtmelistele “tektoonilistele plaatidele”). Üks teooria on seotud tagasigravitatsioonilise tõmbega (Päikesesüsteemi vastasküljelt iga sondi vastas). Samuti on võimalus, et paaril on Päikese neljakandilised hetked või kui neid aeglustab ootamatu materjal Kuipi vööris väljaspool Uraani.
Kuid kurjategijate sorteerimisel võime tavaliselt võtta inspektor Louie filmi Casablanca nõuanded: „Ümardage tavalised kahtlusalused”.
Mõlemad sondid asuvad nüüd Päikesest rohkem kui 70 AU kaugusel - kuid siiski Päikesesüsteemi Kuiperi vööndis. Nende aeglustusmuster viitab sellele, et anomaalia allikas on laialt levinud ja püsiv. 15. märtsi 2005. aasta artiklis pealkirjaga “Pioneeri anomaalia: gravitatsiooniline tõmme Kuiperi vöö tõttu”. Jose A. Diego ja teised Mehhiko Riikliku Autonoomse Ülikooli astronoomiainstituudi uurijad kirjutavad: “… alguses pole vaja kõiki Universumi tumedaid jõude esile kutsuda, proovige kõigepealt selgitada seda nähtust kohaliku, igapäevasega füüsika ja kui sellest ei piisa, siis kasutage rasketehnikat. ”
Ja igapäevane füüsika? Miks muidugi Kuiperi vöö! Kuid mitte täpselt sama vana Kuiperi vöö. Jose jt jaoks algab Kuiperi vöö nüüd umbes 10 AU Päikesele lähemal - just väljaspool Uraani orbiiti - ja selle paksus on 1 AU. Meeskonna Kuiperi vöö on saavutanud massi peaaegu kaks korda rohkem kui Maa oma - pisut vähem kui kümme korda algselt pakutud. Lisaks sellele on see mass kallutatud Uraani orbiidi poole. Massi suurenemine tuleneb asjaolust, et esialgsed hinnangud Kuiperi vööndi kogumassi kohta põhinesid väikestel tahkete osakeste suurusel. Kaasates suurema koostisega jääd - koos selle gaasidega - usub grupp piisavalt massi, et selgitada, miks sondid aeglustusid ja kandesignaalid nihkusid.
Meeskond jätkab: "… on oluline rõhutada, et vöö avaldaks mõju ka Neptuuni orbiidile ...". Tegelikult põhjustab massi suurenemine Kuiperi vööndis Neptuuni spiraali veidi Päikesele lähemal. Meeskonna hinnangul nihkub planeedi massikeskus 1,62 kilomeetrit iga täieliku revolutsiooniga, milleks on 164,8 terraanset aastat.
"Pioneeri kosmoseaparaadi poolt mõõdetud pideva kiirenduse Päikese poole kiirendamiseks on vajalik massi radiaalne tihedusjaotus, mida saab selgitada Päikesesüsteemi moodustumise mudelitega." kirjutab meeskond. Suurema massikontsentratsiooni selgitamiseks Uraani orbiidi ümber kirjeldavad nad aja jooksul “materjali sissepoole transportimist” Uraani orbiidile.
Teine ootamatu aeglustumise allikas on veesõiduki lohistamine, mille põhjustab turvavöö sees püsiv osakeste voog. Selle stsenaariumi korral oleks Kuiperi vööl ka rohkem asja, kui algselt arvati, kuid see materjal jaotatakse ühtlaselt (arvestamaks iga sondi hooga täheldatavat pidevat kadu).
Olenemata sondi aeglustamise lõplikust allikast, pole karta, et - nagu tema kolm varasemat eelkäijat - paar pöördub ümber ja põleb meie lähedal asuvas mis tahes atmosfääris. Neile kahele pioneerile on endiselt määratud asuda elama tundmatule või loata territooriumile kui inimkonna esimestele tähtedele saatjaks.
Kirjutanud Jeff Barbour
