Pioneer.

Καμιά περίεργη εξήγηση για την ανωμαλία του Pioneer.

Άσχημα νέα για όσους έδιναν μια εξωτική εξήγηση για την περίεργη ανωμαλία του Pioneer. Μια τελευταία ανάλυση δείχνει ότι η μυστηριώδης απόκλιση στις τροχιές των δύο σκαφών Pioneer της NASA, μπορεί να οφείλεται στην άνιση εκπομπή της θερμικής τους ακτινοβολίας στο διάστημα.Τα δύο διαστημόπλοια Pioneer, 10 και 11, ξεκίνησαν την πτήση τους κατά την δεκαετία του 1970 και τώρα με σβησμένους κινητήρες συνεχίζουν το μοναχικό τους ταξίδι έξω από το ηλιακό μας σύστημα, σε διαφορετικές κατευθύνσεις. Όπως αναμενόταν, αυτά υφίστανται μια επιβράδυνση εξ’ αιτίας της έλξης της βαρύτητας του ήλιου. Ωστόσο, αυτή η επιβράδυνση είναι 8.7 × 10-10 m/sec2 ισχυρότερη από ό,τι είχε προβλεφθεί. Μπορεί βεβαίως να σας φαίνεται πολύ μικρή, αλλά η εξήγηση της αναζητήθηκε σε όλο το φάσμα της φυσικής, από την σκοτεινή ενέργεια έως τις αλλαγές στις σταθερές της φύσης ή το νόμο της βαρύτητας.Τώρα όμως ο Frederico Francisco του Τεχνολογικού Ινστιτούτου της Πορτογαλίας, και οι συνεργάτες του εκτιμούν ότι ταιριάζει μια πιο ‘εγκόσμια’ εξήγηση για αυτή την ανωμαλία της τροχιάς. Αναφέρουν ότι η θερμότητα που εκπέμπεται από το κάθε σκάφος δεν ακτινοβολείται ομοιόμορφα προς όλες τις κατευθύνσεις. Αν υπάρχει μια αύξηση των υπέρυθρων φωτονίων (της θερμότητας δηλαδή) που εκπέμπεται από ένα τμήμα του σκάφους, θα μπορούσε να προκαλέσει μια δύναμη ανάκρουσης που είναι ικανή να εξηγήσει την ανωμαλία.Μια μελέτη του 2002 με επικεφαλής τον John Anderson της NASA, κατέληξε στο συμπέρασμα ότι μια τέτοια ανάκρουση θα μπορούσε να αντιπροσωπεύει μόνο το 6 τοις εκατό της ανωμαλίας. Αλλά η ομάδα του Frederico Francisco επικεντρώθηκε στην θερμότητα που εκπέμπεται από ορισμένα στοιχεία, που στη συνέχεια, αντανακλάται από άλλα. Βρήκαν λοιπόν ότι θα μπορούσε να προκύψει μια σημαντική δύναμη από τη θερμότητα που εκπέμπεται από ένα εξαγωνικό τμήμα του διαστημικού σκάφους, που στη συνέχεια αντανακλάται από το πίσω μέρος του μικρού πιάτου για την ραδιοεπικοινωνία του σκάφους Μαζί με κάποιες άλλες συμβολές της θερμικής ακτινοβολίας, το συνολικό αποτέλεσμα θα μπορούσε να ταιριάζει με τη δύναμη της ανωμαλίας.Ο Anderson, ο οποίος έχει πλέον συνταξιοδοτηθεί, αναγνωρίζει ότι οι εκτιμήσεις για την θερμότητα θα μπορούσε να αντιστοιχεί σε πάνω από το 6% της ανωμαλίας (όπως είχε υπολογίσει παλιά), αλλά αντιμετωπίζει με σκεπτικισμό ότι αυτή μπορεί να ευθύνεται για όλα. "Θεωρώ ότι οι εκτιμήσεις που υπερβαίνουν το 25 τοις εκατό είναι εξαιρετικά απίθανο», λέει.Εντός του 2011 θα πρέπει να αποκαλυφθούν περισσότερα, όταν ο Slava Turyshev του JPL και οι συνεργάτες του αναμένεται να δημοσιεύσουν μια ανάλυση της ανωμαλίας βασιζόμενη σε πιο λεπτομερή δεδομένα από το διαστημικό σκάφος.

Αναλυτικές πληροφορίες για την εξήγηση του φαινομένου που έδιναν παλιά:

Επισημάνθηκαν ανωμαλίες κατά την πτήση διαστημικών σκαφών, θα μπορούσε η αλλαγή της τροχιάς να οφείλεται σε μια μυστηριώδη δύναμη;

http://www.physics4u.gr/news/2008/scnews3249.html

Οι επιστήμονες σκέπτονται το πρόβλημα της βαρύτητας καθώς παρατηρούν την πορεία των Pioneer

http://www.physics4u.gr/news/2004/scnews1642.html

Τα διαστημικά σκάφη αισθάνονται να ελκύονται από παράξενες κοσμικές δυνάμεις.

http://www.physics4u.gr/news/2004/scnews1598.html

Μυστηριώδης φαινόμενο μπορεί να επιδρά στις τροχιές διαστημικών οχημάτων.

http://www.physics4u.gr/news/2000/scnews144.html

Ερευνητική ομάδα φαίνεται να λύνει την ανωμαλία του Pioneer οριστικά.

Στις αρχές της δεκαετίας του ‘70 η NASA εκτόξευσε δύο εξερευνητικά διαστημόπλοια, τα Pioneer 10 και 11. Η αποστολή τους ήταν να συλλέξουν πληροφορίες για το ηλιακό σύστημα. Από τότε ταξιδεύουν συνέχεια, ολοένα και πιο μακριά από τον ήλιο έως ότου τελικά έφυγαν τελείως από το ηλιακό μας σύστημα. Αν και δεν τα έχουμε ακούσει από το 2003, και τα δύο είχαν μπερδέψει τους επιστήμονες από τη δεκαετία του ‘80, επειδή δεν επιτάχυναν με το ρυθμό που οι φυσικοί είχαν προβλέψει, ένα φαινόμενο που έχει γίνει γνωστό ως ανωμαλία Pioneer.Τώρα φαίνεται πως μια μικρή ομάδα αφοσιωμένων στο πρόβλημα ερευνητών (Slava Turyshev, Viktor Toth, κλπ) έχει καταλάβει τι συμβαίνει, και όπως εξηγούν στη μελέτη τους που δημοσιεύτηκε στο arXiv,

http://arxiv.org/abs/1204.2507

αυτή η ανωμαλία τελικά οφείλεται στον τρόπο που το σύστημα πρόωσης επί του σκάφους κάνει τη δουλειά του.

Το βασικό πρόβλημα ήταν ότι το διαστημικό σκάφος απέτυχε να επιταχύνει στον ρυθμό που είχε προβλεφθεί, και που αρχικά φαινόταν να το κάνει με έναν σταθερό ρυθμό. Μεταγενέστερες έρευνες στη δεκαετία του ‘90, έδειξαν ότι κάτι εμπόδιζε το σκάφος από το να επιταχυνθεί στην ταχύτητα που αναμενόταν. Έτσι, οδήγησε κάποιους να πιστεύουν ότι το εμπόδιο οφειλόταν στην ραδιοϊσοτοπική θερμοηλεκτρική γεννήτρια (RTG) του σκάφους, η οποία δημιουργούσε την απαραίτητη ηλεκτρική ενέργεια που χρησιμοποιούσαν οι ηλεκτρονικές συσκευές για να κάνουν μετρήσεις και να τις στέλνουν πίσω στη Γη. Το ρεύμα θερμότητας από την RTG θα μπορούσε να αντιστέκεται στην κίνηση του σκάφους, αν αποβαλλόταν προς την αντίθετη κατεύθυνση, που δεν ήταν αποδεδειγμένο ότι έτσι γινόταν.

Το πρόβλημα όμως ήταν ότι το πλουτώνιο που χρησιμοποιείται για την τροφοδοσία της πυρηνικής γεννήτριας RTG είχε χρόνο ημιζωής 88 χρόνια, ενώ το φαινόμενο μείωσης της επιτάχυνσης συνέβη σε μόλις 22 χρόνια.

Για να λύσει το αίνιγμα η νέα ερευνητική ομάδα έκτισε μια προσομοίωση σε υπολογιστή χρησιμοποιώντας οποιαδήποτε δεδομένα που θα μπορούσαν να συλλεχθούν σχετικά με την κίνηση του διαστημόπλοιου εδώ και δεκαετίες. Με τον τρόπο αυτό, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η θερμότητα που παράγεται από την RTG δεν ήταν ο ένοχος που έψαχναν, γιατί η θερμότητα του εκπέμπεται προς όλες τις κατευθύνσεις.Τα ηλεκτρονικά, από την άλλη πλευρά, επειδή ήταν τοποθετημένα στο πίσω μέρος του σκάφους, μακριά από τον ήλιο και διέχεαν θερμότητα κυρίως προς την ίδια κατεύθυνση, θα μπορούσε πράγματι να εξηγήσει την παρατηρούμενη διαφορά. Αλλά το πιο σημαντικό, οι ερευνητές βρήκαν και κάτι που άλλοι πριν δεν είχαν βρει, και αυτό ήταν η μείωση της αποτελεσματικότητας των θερμοστοιχείων που κάνουν τη μετατροπή της θερμότητας σε ηλεκτρική ενέργεια, και η οποία οδηγούσε σε όλο και λιγότερη παραγωγή θερμότητας, έναν ρυθμό που, όταν συνδυάστηκε με τη ραδιενεργό διάσπαση του πλουτωνίου, απλά έτυχε να συμπέσει με το ρυθμό που βλέπαμε να κινείται το σκάφος. Και τελικά αυτός ο λόγος ήταν που έφταιγε που το σκάφος δεν έχει επιταχυνθεί με τον υπολογισθέντα ρυθμό.

Πηγή: Physorg

Η συνεχής επαφή του με την Γη.

Ο Πάιονηρ 10 εξακολουθεί να εκπέμπει ένα ασθενές σήμα το οποίο επιστημονικά το παρακολουθεί το δίκτυο του βαθέος διαστήματος στα πλαίσια μιας νέας προηγμένης μελέτης θεωρίας του χάους. Το σήμα του επίσης είναι άσκηση κατάρτισης των ελεγκτών πτήσης στο πώς να λαμβάνουμε τα ραδιοσήματα από το διάστημα. Η τελευταία επιτυχής υποδοχή καταγραφών έγινε στις 27 Απριλίου 2002. Έκτοτε το σήμα του έχει εξασθενήσει τόσο πολύ, που δεν ανιχνεύεται. Η απώλεια επαφής οφειλόταν πιθανώς στην αυξανόμενη απόσταση σε συνδυασμό με την εξασθένιση της πηγής ενέργειας, παρά σε τεχνική βλάβη των μηχανημάτων. Το τελευταίο αμυδρό σήμα του Πάιονηρ 10 παραλήφθηκε στις 23 Ιανουαρίου 2003, όταν ήταν 12 δισεκατομμύρια χιλιόμετρα από τη γη.

Μια προσπάθεια επαφής στις 7 Φεβρουαρίου 2003 δεν είχε επιτυχία. Μια τελική προσπάθεια έγινε στο βράδυ της 4 Μαρτίου του 2006 όπου για τελευταία φορά η κεραία θα ευθυγραμμιζόταν σωστά με τη γη. Καμία απάντηση δεν παραλήφθηκε από τον τολμηρό πρωτοπόρο.

Ο Πάιονηρ τώρα κατευθύνεται σταθερά προς τον αστέρα Αλντεμπαράν στον αστερισμό του Ταύρου με ταχύτητα 2,6 AU ετησίως. Εάν ο Αλντεμπαράν είχε σχετική ταχύτητα μηδέν, ο Πάιονηρ θα χρειαζόταν περίπου 2 εκατομμύρια γήινα χρόνια για να τον προσεγγίσει.

Το χρονικό του δρομολογίου.

Η αποστολή του Πάιονηρ 10

Προσέγγιση στο σύστημα του Δία.3 Μαρτίου 1972: Εκτόξευση του σκάφους.

15 Ιουλίου 1972: Είσοδος στην ζώνη αστεροειδών.

3 Δεκεμβρίου 1973: Πρώτη μετάδοση τηλεοπτικής καταγραφής σε πρώτο πλάνο του Δία.

13 Ιουνίου 1983: Ο Πάιονηρ πέρασε την τροχιά του Ποσειδώνα

31 Μαρτίου 1997: Τέλος του τεχνικού μέρους της αποστολής.

17 Φεβρουαρίου 1998: Κατάρριψη ρεκόρ απόστασης από τη Γη, 7, 60 δισεκατομμύριο μίλια.

2 Μαρτίου 2002 : Επιτυχής υποδοχή σήματος τηλεμετρίας. Επί 39 λεπτά λαμβάνονται καθαρά στοιχεία από μια απόσταση των 79,83 AU.

27 Απριλίου 2002: Η προς το παρόν τελευταία επιτυχής υποδοχή της σήματος τηλεμετρίας. Επί 33 λεπτά λαμβάνονται καθαρά στοιχεία από απόσταση 80,22 AU.

23 Ιανουαρίου 2003: Το προς το παρόν τελευταίο, πολύ αμυδρό σήμα.

7 Φεβρουαρίου 2003: Ανεπιτυχής προσπάθεια επαφής.

30 Δεκεμβρίου 2005: Απόσταση 89,7 AU μακρυά από τον ήλιο.

4 Μαρτίου 2006 : Τελική προσπάθεια επαφής.

https://el.wikipedia.org/wiki/%CE%A0%CE%AC%CE%B9%CE%BF%CE%BD%CE%B7%CF%81_10