Фрагмент из книги «Разведчики внешних планет», посвященным загадке «Пионеров»

N+1Наука

«Разведчики внешних планет»: история «Пионеров» и «Вояджеров»

В 1970-х США отправили в космос четыре автоматические станции, предназначенные для исследования дальних планет: Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна. Именно эти аппараты — два «Пионера» и два «Вояджера» — открыли для нас внешние планеты Солнечной системы, впервые передав их снимки, а также собрав другие ценные данные. В книге «Разведчики внешних планет: Путешествие "Пионеров" и "Вояджеров" от Земли до Нептуна и далее» (издательство «Альпина нон-фикшн») обозреватель журнала «Новости космонавтики» Игорь Лисов рассказывает о том, как готовился их полет, что происходило в ходе миссии и какую информацию о планетах нам удалось получить. Предлагаем вам ознакомиться с фрагментом, посвященным загадке аномального торможения «Пионеров».

Эффект «Пионеров»

Впрочем, землянам две эти станции («Пионер-10» и «Пионер-11» — прим.N + 1) тоже подкинули интереснейшую загадку.

Регистрация радиосигнала «Пионеров» в когерентном режиме позволяла точно определить доплеровский сдвиг частоты и вычислить взаимную скорость передатчика на борту и приемника на Земле. Доступная точность измерений была столь высока, а негравитационные силы столь ничтожны, что можно было надеяться на серьезные открытия. Даже очень далекое сближение с гипотетической десятой планетой или с «темной звездой» — невидимым двойником Солнца — изменило бы траекторию и скорость КА.

А в существовании таких тел тогда мало кто сомневался, особенно после того, как Джеймс Кристи и Роберт Харрингтон открыли в 1978 г. спутник Плутона Харон. Как только был определен период его обращения, стало ясно, что Плутон намного легче, чем считалось до этого. Вместе с Хароном он тянул лишь на 20 процентов земной Луны и никак не мог нести ответственность за отклонения в движении Урана и Нептуна, по которым его искали за полвека до этого. Их должен был вызывать какой-то другой, еще не открытый тяжелый объект.

17 июня 1982 г. научная группа небесной механики во главе с Джоном Андерсоном озвучила соответствующие планы публично, причем в утвердительной форме: «Пионеры» могут найти десятую планету! Ученые объясняли, что настоящую планету где-нибудь на дальности 80 а. е. от Солнца два аппарата, движущиеся в противоположных направлениях, будут ощущать по-разному. В то же время невидимый далекий компаньон Солнца, будь это белый карлик или черная дыра, оказывал бы на два КА практически одинаковое влияние. Нескольких лет наблюдений за «Пионерами» должно было хватить для убедительных выводов.

К моменту ухода «Пионера-10» за Нептун к этой первой добавили еще одну серьезную задачу — попытку регистрации гравитационных волн. Этим красивым термином физики называют возмущения пространства-времени, связанные со столкновениями больших масс — таких как черные дыры — и выделением огромной энергии. Длины таких волн оценивались в 1–3 млрд км, и «Пионеры» как раз удалились от Солнца на расстояния, сравнимые с длиной волны.

Оговорка о негравитационных силах была сделана неспроста. Гравитационное влияние всех существенных известных тел Солнечной системы закладывалось в расчеты. Прочие силы как внутреннего, так и внешнего происхождения можно было оценить лишь приблизительно. Что касается внутренних возмущений, то «Пионеры», стабилизированные вращением и не использующие двигатели для повседневного поддержания ориентации, были очень хорошими «пробными телами». «Вояджеры», скажем, в подметки им не годились. Самой значительной и плохо предсказуемой из внешних сил было давление солнечного света, направленное от светила и дающее микроскопическое дополнительное ускорение «на разгон». Эта сила снижалась с квадратом расстояния от Солнца и где-то за орбитой Сатурна перестала быть основным компонентом невязки — разницы между моделируемым ускорением «Пионеров» и реальным, вычисляемым из доплеровских измерений скорости.

Вот тут-то и вылезло «нечто». В 1980 г., изучая баллистические результаты пролета «Пионера-11» у Сатурна, Джон Андерсон, руководитель исследований по небесной механике из Лаборатории реактивного движения, обнаружил заметное и необъяснимое ускорение КА. Привлекли данные по «Пионеру-10» и увидели, что с ростом расстояния от Солнца невязка уменьшалась быстрее, чем должно падать давление солнечного света. Аппарат уже прошел отметку 20 а. е., и суммарное немоделируемое ускорение, действующее на «Пионер-10», стало отрицательным. Создавалось впечатление, будто он притягивается Солнцем с чуть большей силой, чем предписывает закон Ньютона.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Серотонин, останьтесь Серотонин, останьтесь

Почему серотониновая теория депрессии идет ко дну?

N+1
Дети остаются без поддержки взрослых: «Гарри Поттер» глазами семейного терапевта Дети остаются без поддержки взрослых: «Гарри Поттер» глазами семейного терапевта

Системный семейный терапевт оценивает их взаимоотношения персонажей «Поттерианы»

Psychologies
«В физики девочки не выживают»: как женщины развивают квантовые технологии в России «В физики девочки не выживают»: как женщины развивают квантовые технологии в России

Женщины, которые развивают квантовые технологии в России

Forbes
Пенис в сумочке: история Сада Абэ — самой странной эскортницы-убийцы в истории Пенис в сумочке: история Сада Абэ — самой странной эскортницы-убийцы в истории

Сада Абэ считается самой странной куртизанкой в Японии

VOICE
Терапия объятиями: как прикосновения и ласка влияют на наше здоровье Терапия объятиями: как прикосновения и ласка влияют на наше здоровье

Ученые доказали, что излечение прикосновениями действительно работает!

VOICE
Тест-драйв бомбардировщика «Стелс»: достойный наследник легенды Тест-драйв бомбардировщика «Стелс»: достойный наследник легенды

Каково это управлять бомбардировщиком B-2?

TechInsider
Сувepeнныe наномeтpы Сувepeнныe наномeтpы

Как работают российские производители микрочипов почти в полной изоляции

Цифровой океан
20 легендарных мультфильмов для всех возрастов, которые должен посмотреть каждый хоть раз в жизни 20 легендарных мультфильмов для всех возрастов, которые должен посмотреть каждый хоть раз в жизни

Эти анимационные фильмы могут поднять настроение не только детям

Правила жизни
Первые и единственные: как забайкальское село не раз прославилось на всю Россию Первые и единственные: как забайкальское село не раз прославилось на всю Россию

Нерчинский Завод — обычная сибирская глубинка. Или нет?

Вокруг света
Полтора часа самоистязаний: как фильм «Род мужской» говорит о токсичной маскулинности Полтора часа самоистязаний: как фильм «Род мужской» говорит о токсичной маскулинности

Режиссер Алекс Гарленд пробует свои силы в жанре хоррора

Forbes
Взаимовыручка или корыстный расчет? Ученые поняли, зачем животные помогают друг другу Взаимовыручка или корыстный расчет? Ученые поняли, зачем животные помогают друг другу

Ихтиологи описали альтруистичное поведение африканских рыб

Вокруг света
Не ласковый май: самые громкие скандалы Юрия Шатунова и легендарной группы Не ласковый май: самые громкие скандалы Юрия Шатунова и легендарной группы

Двойники, племянник генсека и другие скандалы Юрия Шатунова

VOICE
Битва челюстей: названа причина вымирания крупнейшего морского хищника всех времен Битва челюстей: названа причина вымирания крупнейшего морского хищника всех времен

Гроза доисторических морей Otodus megalodon проиграл битву за пищевые ресурсы

Вокруг света
Токсичен в больших дозах: ученые нашли у популярного БАДа способность влиять на раковые клетки Токсичен в больших дозах: ученые нашли у популярного БАДа способность влиять на раковые клетки

Это открытие может перевернуть представление о лечении пациентов с онкологией

Вокруг света
«Здесь птицы не поют»: в России нашли способ озеленить «мертвую» землю рядом с заводами «Здесь птицы не поют»: в России нашли способ озеленить «мертвую» землю рядом с заводами

Промышленные отходы помогут восстановить землю рядом с заводами

Вокруг света
Уходим на каникулы: 5 признаков, что вам пора в отпуск Уходим на каникулы: 5 признаков, что вам пора в отпуск

Как понять, что действительно пора в отпуск?

Psychologies
Удобство и минимум действий: как используется UX&UI дизайн для создания интерфейсов онлайн-кинотеатров Удобство и минимум действий: как используется UX&UI дизайн для создания интерфейсов онлайн-кинотеатров

Почему именно в онлайн-кинотеатрах особенно важно проектирование интерфейсов

TechInsider
Молот для суперконтинента Молот для суперконтинента

Почему суперконтитент Пангея каждый раз раскалывался?

Наука
Грузовые корабли, ракеты и танки: 10 неожиданных вещей, созданных автомобильными брендами Грузовые корабли, ракеты и танки: 10 неожиданных вещей, созданных автомобильными брендами

Десять примеров неожиданной продукции от мастеров автопрома

TechInsider
Отрывок из бестселлера The New York Times «Последнее, что он сказал мне» Лоры Дейв Отрывок из бестселлера The New York Times «Последнее, что он сказал мне» Лоры Дейв

Фрагмент из «Последнее, что он сказал мне» — истории, которая вас шокирует

СНОБ
Сапсари Сапсари

Сапсари — удивительные собаки из Кореи

Weekend
Как правильно разговаривать с родственниками с деменцией Как правильно разговаривать с родственниками с деменцией

Как вести себя, если у вашего родственника деменция?

Psychologies
Кому подходит рыжий цвет и как его сохранить: комментарии эксперта Кому подходит рыжий цвет и как его сохранить: комментарии эксперта

Рыжий — цвет волос, который всегда выделяется среди других

РБК
Строим автомобиль для ралли-рейда: зачем спорткарам нужен каркас безопасности и каким он должен быть Строим автомобиль для ралли-рейда: зачем спорткарам нужен каркас безопасности и каким он должен быть

Как построить каркас безопасности для спортивных классов N2?

TechInsider
К сезону мини к сезону готова К сезону мини к сезону готова

Как сделать ноги стройными с помощью питания, упражнений и полезных привычек

Лиза
Датчик коленвала: что это и как его проверить Датчик коленвала: что это и как его проверить

Как понять, что датчик коленвала захандрил и что делать в такой ситуации?

РБК
Синтетический футуризм Синтетический футуризм

Эксперимент редакции с нейросетью, «вобравшей» в себя Сорокина и Пелевина

СНОБ
Чтение на 15 минут: «Адольфо Камински, фальсификатор» Чтение на 15 минут: «Адольфо Камински, фальсификатор»

Как Камински выдавал фальшивые документы евреям во время Второй мировой войны

Arzamas
Не только «Гарри Поттер»: 5 отличных романов Джоан Роулинг, которые стоит прочесть Не только «Гарри Поттер»: 5 отличных романов Джоан Роулинг, которые стоит прочесть

Книги, которые докажут, что Джоан Роулинг разносторонний и талантливый автор

TechInsider
Как уникальные свойства урана изменят мир: будущее за мирным атомом Как уникальные свойства урана изменят мир: будущее за мирным атомом

Как с помощью урана можно избавить Землю от огромного количества отходов

TechInsider
Открыть в приложении