"Аномалия Пионеров" подрывает устои физики

Наука
мобильная версия
Попытки объяснить «гравитационную аномалию», выявленную в движении самых удаленных искусственных небесных тел, приводят к необходимости глубокого пересмотра принципов небесной механики.

Группе ученых из лаборатории реактивного движения (JPL) в Пасадене, Калифорния, и Лос-Аламосской национальной лаборатории под руководством Джона Д. Андерсона (John D. Anderson) удалось показать, что аномалии в движении космических аппаратов могут иметь серьезные последствия для классической механики.

Начиная с 1970-х годов в выборе трасс для космических аппаратов широко используются так называемые «пертурбационные маневры» в гравитационном поле массивных планет, позволяющие придать аппаратам дополнительный импульс и тем самым существенно сократить сроки полета и увеличить массу аппарата.

Впервые подобный класс маневров был использован в ходе так называемых «Больших Туров», когда исследовательские зонды «Пионер-10» и «Пионер-11», а также «Вояджер-1» и «Вояджер-2» получали дополнительный импульс при прохождении вблизи самых массивных планет Солнечной системы – Юпитера и Сатурна.

Это позволило им развить скорость, достаточную для того, чтобы покинуть Солнечную систему. В последние годы гравитационные маневры использовались, в частности, зондом «Кассини».

Использование гравитационных маневров в поле массивных планет оказалось успешным и позволило впервые в истории человечества не только провести обследование планет-гигантов, но и отправить аппараты за пределы Солнечной системы вообще. Вместе с тем, в движении зондов очень скоро стали наблюдаться загадочные аномалии.

Выяснилось, что зонды теряют скорость заметно быстрее, чем следовало из уравнений небесной механики, справедливость которых признается и классической, и релятивистской физиками. Аномальное поведение можно интерпретировать как направленное к Солнцу ускорение, действующее на зонды.

Впервые действие этого необъяснимого эффекта было обнаружено в движении наиболее удалившегося от Земли зондов «Пионер-10» и «Пионер-11». Расчеты показывают, что это ускорение составляет 8,74 +/-1,33х10-8 см/с2. Его же можно интерпретировать и как ускорение времени.