Beide Pioneer-sondes zijn ongeveer 240.000 mijl (386.000 km) dichter bij de zon dan door berekening is voorspeld. Is het een eenvoudig brandstoflek, waarbij de sondes natuurlijk worden ingedrukt? Is het fantoom donkere materie die ze naar beneden sleept? Of moeten de zwaartekrachtboeken worden herschreven? Helaas is er nog steeds niet één antwoord, maar sommige onderzoekers denken dat er een kleine afwijking kan zijn in de grootschalige ruimtetijd die Einstein beschrijft in zijn beroemde theorie van algemene relativiteitstheorie. Kijk, ik wist dat er een simpele verklaring zou zijn ...
De Pioneer 10 en 11 deep space-sondes werden gelanceerd in 1972 en 1973 en bezochten Jupiter en Saturnus voordat ze verder gingen naar de interplanetaire ruimte, het onbekende in. Het Pioneer-programma deed zijn naam echt eer aan en was baanbrekend in het verkennen van de ruimte. Maar een paar jaar later, toen de sondes de 20-70 AU-markering passeerden, gebeurde er iets vreemds ... niet plotseling, maar geleidelijk. Tien jaar geleden merkten Pioneer-wetenschappers dat er iets mis was; de sondes waren enigszins uit de koers. Niet veel, maar beiden ervoeren een lichte maar constante versnelling naar de zon. De Pioneer-sondes waren ongeveer 240.000 mijl (386.000 km) dichter bij de zon gemeten dan voorspeld. Dit klinkt misschien een lange weg, maar in astronomische termen is het minuscuul. 240.000 mijl is een kleine afwijking na 6,5 miljard mijl (10,5 miljard km) reizen (het zou 10 uur duren om deze afstand af te leggen), maar het is toch een afwijking en natuurkundigen hebben het erg moeilijk om uit te zoeken wat het probleem is.
Dat is totdat NASA-natuurkundige Slava Turyshev, mede-ontdekker van de anomalie, in 2006 een aantal Pioneer magnetische gegevensopslagschijven redde. Deze schijven bevatten telemetrische gegevens, temperatuur- en vermogensmetingen die beide Pioneer-sondes hadden teruggestuurd naar de missie controle tot 2003 (toen Pioneer 10 het contact met de aarde verloor). Hieruit werkten Turyshev en zijn collega's samen met Viktor Toth, een computerprogrammeur in Ottawa, Ontario, om een nieuwe code te ontwerpen die is ontworpen om de enorme hoeveelheid onbewerkte binaire code (1s en 0s) te extraheren, waardoor de temperatuur- en vermogensmetingen van de ambachtelijke instrumenten. Het klinkt alsof de zoektocht naar de boosdoener van de Pioneer-anomalie een beetje forensische wetenschap vereist.
Nu beschikken de onderzoekers over een waardevol instrument. Turyshev en 50 andere wetenschappers proberen deze onbewerkte gegevens te matchen met gemodelleerde gegevens in een poging de warmte- en elektriciteitsstroom rond de instrumentatie van het vaartuig te reconstrueren. Elektriciteit werd geleverd door de ingebouwde plutoniumgenerator, maar dit is slechts een klein deel van de opgewekte energie; de rest werd omgezet in warmte, ging verloren in de ruimte en warmde de carrosserie van de sonde op. Van warmte die verloren gaat in de ruimte en opwarming van de instrumenten van de sonde wordt aangenomen dat ze een rol spelen bij het veranderen van het momentum van ruimtevaartuigen. Dus zou dit het antwoord kunnen zijn?
Er worden tests uitgevoerd en er zijn slechts een beperkt aantal simulaties uitgevoerd. Uit de eerste resultaten blijkt echter dat ongeveer 30% van de afwijking van Pioneer te wijten is aan de warmteverdeling aan boord. De rest, zo lijkt het, kan nog steeds niet worden verklaard door alleen sondedynamica. Het team verwerkt momenteel in totaal 50 jaar telemetriegegevens (van zowel Pioneer 10 als 11), dus meer simulaties over het rijke aanbod van transmissies van de sondes kunnen nog enkele verrassingen opleveren.
Maar in het achterhoofd van iedereen, en het blijft opduiken in elk Pioneer anomalie-artikel dat ik vind, dat de fundamentele fysica van ons universum misschien in twijfel moet worden getrokken. Door langeafstandssondes over lange afstand te verzenden, hebben we een enorme kans om te zien of wat we lokaal waarnemen hetzelfde is voor andere delen van het zonnestelsel. Zou Einsteins algemene relativiteitstheorie moeten worden 'aangepast' wanneer interplanetaire (of interstellaire) reizen worden overwogen?
De onderzoekers zijn enthousiast als een alledaagse oplossing zich niet voordoet (d.w.z. sonde-warmteverdelingseffecten), wat aangeeft dat er een andere kosmische reden achter deze anomalie zit:
“Als we hier een middel in het zonnestelsel zouden hebben om afwijkingen van de zwaartekracht van Einstein te meten, zou dat fenomenaal zijn. ' - Viktor Toth
Ondertussen drijft Pioneer 10 zwijgend richting de rode ster van Aldebarran en zal (behoudens abnormaal gedrag) daar binnen 2 miljoen jaar tijd arriveren ...
Bronnen: Scientific American, Symmetry Breaking News
