Создатели «Пионеров» невольно оснастили их новым двигателем

Группа американских исследователей под руководством Вячеслава Турищева предложила новое объяснение странному искривлению траекторий аппаратов «Пионер» (Pioneer 10 и 11), сообщает «Компьютерра–Онлайн».

В разное время исследователи объявляли причиной «аномалии Пионеров» воздействие тёмной материи или неравномерную тепловую отдачу самих аппаратов, но ни одна из версий не обеспечивала соответствие наблюдаемого отклонения расчетному. Согласно новой гипотезе, конструкторы зондов, сами того не заметив, оснастили их двигателем, самопроизвольная работа которого и отклонила траектории «Пионеров».

Согласно наблюдениям, после выхода за пределы орбиты Плутона «Пионеры» постепенно получили дополнительное ускорение по направлению к Солнцу (меньшее, чем ускорение свободного падения на поверхности Земли, примерно в 10 млрд раз). Оно превышало то, которое, по расчётам, могла вызвать гравитация звезды или планет Солнечной системы.

Исследовательская группа Турищева провела численное моделирование ускорения и выяснила, что со временем оно уменьшается по экспоненте. Радиоизотопные источники энергии, обеспечивающие бортовые системы КА энергией, несут плутоний-238, распад которого со временем экспоненциально падает, так как по мере распада плутония его становится всё меньше. Однако, снижение ускорения «Пионеров» за 27 лет упало наполовину, в то время как полураспад плутония-238 длится 88 лет.

Тогда учёные вновь взялись за моделирование, попробовав отследить работу систем, которые способны испускать в космос тепло, порождаемое радиоизотопными источниками питания. Каждый «Пионер» имеет научную аппаратуру, обращённую от Солнца, в направлении глубокого космоса. Её тепловое излучение оказалось больше, чем на солнечной стороне аппарата, лишённой множества выступающих частей. В то же время радиоизотопные источники, смонтированные внутри КА, излучали относительно равномерно во все стороны и почти не имели прямого влияния на траекторию зондов.

Турищев считает, что термопары в радиоизотопных термоэлектрических генераторах с годами стали хуже преобразовывать тепловую энергию распада в электрическую. По мере падения их КПД количество энергии, которая поступала к научной аппаратуре, повернутой в глубокий космос, всё уменьшалось и уменьшалось. В итоге падение ускорения превысило тот уровень уменьшения ускорения, который вытекал бы лишь из одного распада плутония.

Таким образом, «Пионеры» оказались оснащены новым двигателем, который не потребовал дополнительных затрат и при этом смог за пару десятилетий придать аппарату довольно значительное ускорение (правда, в направлении, обратном его движению) – что-то вроде солнечного паруса наоборот.

При этом использование относительно мощных средств связи с Землёй, при котором также происходит значимое тепловыделение, тоже может оказаться фактором, заметно влияющим на этот раз на полезное для КА направленное за пределы Солнечной системы ускорение, передает Physicsworld.Com.