Megvan a Pioneer-anomália oka?
(Rovat: Távoli világok kutatói - 2008.04.23 06:00.)

A Pioneer-10 és -11 szondák a vártnál egy kicsit lassabban haladtak a Naprendszerből kifelé vezető pályán. A NASA JPL egyik munkatársa most úgy véli, hogy közel jár a helyes magyarázathoz.

Az 1972. március 2-án startolt amerikai Pioneer-10 volt az első űrszonda, amelyet az emberiség Naprendszer határain túlra küldött. Ikertestvérével, a Pioneer-11-gyel (1973. április 5.) együtt közelről vizsgálta a Jupitert. A Pioneer-11 a Szaturnuszt is meglátogatta. A Naprendszerből kifelé haladva 2003-ban – 20 évvel azután, hogy távolabb jutott a Naptól, mint a Plútó pályája –, a Pioneer-10 végleg elhallgatott. (A Pioneer-11-gyel 1995-ben szakadt meg a rádiókapcsolat.)

Fantáziarajz a Pioneer-10 útjáról. (Kép: NASA / D. Davis)

A több évtizedes űrprogram során a szondák követésével megbízott szakemberek furcsa jelenséget észleltek. Egyik Pioneer sem pontosan úgy mozgott, ahogyan azt tőlük várták. Több milliárd kilométerre jutva tőlünk, a számítottnál néhány ezer kilométerrel rövidebb utat tettek meg. Bár ez az eltérés igen kicsi, de a fedélzeti rádióadó frekvenciájának Doppler-eltolódásából kimutatható. Az anomális gyorsulás értékére hihetetlenül kicsinek tűnő szám, (8,74 ± 1,33) × 10^-10 m/s² adódott. Az ún. Pioneer-anomália megoldására még az is felvetődött, hogy akár a tömegvonzás törvényének finomítására is szükség lehet. A legújabb eredmények ennél sokkal prózaibb magyarázattal szolgálnak.

Slava Turyshev, a kaliforniai Jet Propulsion Laboratory (JPL) munkatársa 15 évnyi kutatómunkája után úgy találta, hogy a fékező erőt az űrszondák hősugárzásának egyenetlen felszíni eloszlására lehet visszavezetni. Turyshev az elmúlt éveket az archív adatok előbányászásával töltötte. Nem volt könnyű dolga: a két Pioneer startjának idején még divatban voltak a lyukkártyák, a szondák túléltek programnyelveket és adatformátumokat. Régi, sokszor sérült mágnesszalagokat kellett újra kiolvasnia. Előkereste és tanulmányozta a Pioneer űrszondák 40 évvel ezelőtti részletes műszaki dokumentációját is.

A kutatócsoport megalkotta a Pioneer szondák számítógépes modelljét, és rájött, hogy eddig figyelembe nem vett melegebb és hidegebb foltok voltak rajtuk. Az űreszközöket elhagyó infravörös sugárzás fotonjai által elvitt lendület pedig folyamatosan lassította a szondát. Az előzetes számítások szerint a Pioneer-11 rejtélyes gyorsulásának legalább egyharmadát meg tudják így magyarázni. Továbbra sem világos, hogy az űrben töltött évtizedek alatt – például a porrészecskéknek, a napszélnek és a Nap sugárzásának a hatására – hogyan változhattak a szondák felületének hősugárzási tulajdonságai. Lehet, hogy ezek tovább erősítették az anomális gyorsulást, és akár a teljes megfigyelt jelenséget magyarázzák. A választ további számítógépes szimulációktól várják, amelyekbe 40 gigabájtnyi, a fedélzeti műszerek állapotára vonatkozó régi telemetriai adatot is be szeretnének vonni. Ezekből információ nyerhető a műszerek teljesítmény-felvételéről, s közvetve a hőleadásáról is.

Eredményeit Turyshev április közepén ismertette egy fizikuskonferencián. Nem kell különösebb jóstehetség ahhoz, hogy megállapítsuk: valószínűleg nem ez volt az utolsó szó a Pioneer-anomália ügyében...