Kredit gambar: NASA
Dalam ekologi pelopor adalah "spesies yang memantapkan dirinya dalam lingkungan yang sebelumnya tandus". Di antara manusia, perintis "menetap di wilayah yang tidak diketahui atau tidak dituntut". Di antara astrofilia, Pioneer adalah usaha pertama kami untuk menyelidiki sistem suria. Tetapi nampaknya usaha perintis kembar NASA sekarang telah membuat kemajuan yang lebih sedikit terhadap bintang daripada yang diharapkan dan pertanyaannya adalah "Mengapa?".
Semasa NASA merancang misi dibuat andaian mengenai persekitaran operasi kapal itu. Pada mulanya, NASA mempunyai keprihatinan mendalam mengenai pengiriman kedua-dua probe Pioneer melalui tali pinggang asteroid - bagaimanapun, semua yang besar itu dapat disertai oleh banyak anak kecil!
Sementara itu NASA mesti merancang jalan penerbangan untuk mengambil kapal terbang ke mana ia pergi. Berdasarkan laluan, muatan misi, dan keperluan lain, daya dorong yang cukup harus disediakan untuk menyediakan pengangkatan yang diperlukan. Faktor besar yang mempengaruhi daya tarikan adalah graviti - semakin banyak yang anda miliki, semakin banyak daya tarikan yang anda perlukan.
Salah satu perkara bijak mengenai Pioneer 10 dan 11 adalah pilihan NASA untuk melengkapkan pasangan ini dengan komunikasi dua arah yang sensitif terhadap pergeseran doppler. Berdasarkan peralihan frekuensi, NASA dapat menentukan kelajuan kapal relatif dengan stesen penerima di Bumi. Dengan menggunakan data ini, NASA dapat menyesuaikan pendorong untuk menyesuaikan lintasan probe ke arah objektifnya. (Kedua kapal terbang terbang oleh Jupiter sementara Pioneer 11 membuat hantaran dekat Saturnus.)
Selama probe memiliki bahan bakar, pengawal misi dapat menyesuaikan kecepatan dan lintasan. Tetapi setelah kehabisan bahan bakar, pasangan hanya dapat membuat kemajuan berdasarkan inersia dan momentum katapel yang disediakan oleh Gas Giant.
Semasa penerbangan inersia, anomali mula muncul dalam gerakan kedua kapal itu. Pergeseran Doppler menunjukkan penurunan yang tidak dijangka di luar orbit Uranus. Pada sekitar 20 jarak bumi-matahari (unit astronomi - AU) NASA mulai melihat "pergeseran biru" dalam transmisi probe. Pasangan ini terus "menyanyikan blues" sambil melepasi orbit Neptune 10 AU kemudian. Hari ini, probe telah jatuh dari lokasi yang dijangkakan dengan jarak yang lebih besar dari Bumi ke Bulan…
Spekulasi mengenai penyebab pergeseran biru melimpah. Pioneer 10 & 11 sendiri telah lama dianggap sebagai sumbernya. Sebilangan besar pemikiran memetik peningkatan tarikan graviti yang tidak dijangka ke Matahari. Semasa menghantar isyarat kembali ke Bumi, sinar elektromagnetik kapal "jatuh" lebih jauh ke dalam sistem graviti dengan baik dan sumur itu entah bagaimana "lebih curam" daripada yang pernah difikirkan. Hari ini pasangan tidak begitu jauh dalam perjalanan keluar seperti yang dijangkakan.
Pertanyaannya adalah: "Apakah sumber peningkatan graviti yang tidak dijangka yang mempengaruhi probe?". Satu jawapan terletak pada "perkara gelap". Anehnya, yang lain terletak pada "tenaga gelap" - kekuatan berlawanan dengan graviti di Alam Semesta. Yang ketiga adalah dalam domain "teori rentetan" (dua "bran" tempatan - setara dengan "lempeng tektonik" n-dimensi tempatan - mungkin berpotongan dalam sistem kita). Satu teori berkaitan dengan "tarikan graviti belakang" (dari sisi bertentangan Sistem Suria yang bertentangan dengan setiap probe). Ada juga kemungkinan pasangan itu mengalami "Solar Quadrupolar Moments" atau diperlahankan oleh bahan yang tidak dijangka di Kuiper Belt di luar Uranus.
Tetapi ketika menyiasat pelaku, kita biasanya dapat mengambil nasihat Inspektur Louie dari film Casablanca: "Menangkap suspek yang biasa."
Kedua-dua prob itu sekarang berada lebih dari 70 AU dari Matahari - tetapi masih berada di Kuiper Belt sistem suria. Pola perlambatan mereka menunjukkan bahawa sumber anomali meluas dan berterusan. Dalam makalah 15 Mac 2005 yang bertajuk "Pioneer anomaly: Gravitational pull disebabkan oleh Kuiper belt". Jose A. Diego dan penyiasat lain dari Institut Astronomi Universiti Autonomi Nasional Mexico menulis: “… tidak perlu memanggil semua kekuatan gelap Alam Semesta pada awalnya, cuba terlebih dahulu menjelaskan fenomena ini dengan tempatan, setiap hari fizik dan jika ini tidak mencukupi, gunakan mesin berat. "
Dan fizik seharian? Mengapa Sabuk Kuiper sudah tentu! Tetapi tidak betul Kuiper Belt yang sama. Bagi Jose et al, Sabuk Kuiper kini bermula sekitar 10AU lebih dekat dengan Matahari - tepat di luar orbit Uranus - dan mempunyai ketebalan 1 AU. Kuiper Belt pasukan telah memperoleh jumlah yang hampir dua kali ganda daripada Bumi - sedikit kurang daripada sepuluh kali yang dicadangkan pada asalnya. Selain itu jisim itu berat sebelah orbit Uranus. Peningkatan jisim timbul dari fakta bahawa anggaran asal dalam jumlah jisim Kuiper Belt berdasarkan ukuran partikel kecil. Dengan memasukkan es berukuran lebih besar - bersama dengan gas dalam komposisinya, kumpulan ini percaya jisim yang cukup dapat dipertimbangkan untuk menjelaskan mengapa probe perlahan dan isyarat pembawa beralih.
Pasukan ini terus mengatakan: "... penting untuk menunjukkan bahawa tali pinggang juga akan mempengaruhi orbit Neptune ...". Secara berkesan, peningkatan jisim dalam Kuiper Belt akan menyebabkan Neptune berpusing sedikit lebih dekat dengan Matahari. Pasukan itu menganggarkan bahawa pusat jisim planet akan bergerak 1,62 kilometer dengan setiap revolusi penuh 164,8 tahun terran.
"Pembahagian massa ketumpatan radial yang diperlukan untuk menjelaskan percepatan berterusan menuju Matahari yang diukur oleh kerajinan ruang Pioneer dapat dijelaskan oleh model pembentukan Sistem Suria." menulis pasukan. Untuk menjelaskan kepekatan jisim yang lebih besar di sekitar orbit Uranus, mereka meneruskan untuk menggambarkan "pengangkutan bahan ke dalam" ke orbit Uranus dari masa ke masa.
Punca lain yang berpotensi untuk melambatkan yang tidak dijangka adalah seretan pada kapal yang disebabkan oleh aliran zarah yang stabil di dalam tali pinggang. Dalam senario ini, Sabuk Kuiper juga mempunyai lebih banyak masalah daripada yang difikirkan pada awalnya tetapi bahan itu akan diedarkan secara merata (untuk menjelaskan kerugian berterusan yang dilihat pada momentum setiap penyiasat).
Apa pun sumber utama kelambatan penyiasatan, tidak ada rasa takut bahawa - seperti tiga pendahulunya yang paling awal - pasangan itu akan terbalik dan terbakar dalam suasana yang berdekatan dengan kita. Kedua Perintis ini masih ditakdirkan untuk "menetap di wilayah yang tidak diketahui atau tidak dituntut" sebagai utusan pertama manusia kepada bintang-bintang.
Ditulis oleh Jeff Barbour
