A NASA az 1970-es években indította el a Pioneer űrszondákat a külső Naprendszer felé vezető útjukon. A Pioneer-10 51000 km/h sebességgel hagyta el a Földet, és a Jupitert mindössze 21 hónap alatt érte el. A Pioneer-11 nagyjából egy évvel később követte a Szaturnusz felé vezető pályán. Az űrszondák bolygó-megfigyelő pályafutása 1979-re véget is ért.
Ahogyan a szondák a csillagközi tér irányába távolodtak, továbbra is mérési adatokat sugároztak a Földre egyrészt hollétükről, másrészt pedig a bolygóközi térről. És ekkor történt, hogy a tudósok valami nagyon szokatlant észleltek: mindkét űrszonda közelebb volt az eredetileg számolt és elvárt távolságnál. Úgy tűnt, mintha valamilyen ismeretlen erő visszafelé, a Nap irányába húzná őket, s emiatt lassabban távolodnának, mint azt a gravitáció törvényeit figyelembe véve számíthatjuk.
A Pioneer 11-es űrszonda fantáziaképe a világűrben, a Szaturnusz közelében. A NASA 1995 november 11-ig tudott kapcsolatot tartani vele. A Pioneer 10-el a kapcsolat 2003. január 10-ig élt (forrás: NASA / Don Davis)
Az évek során sok elméleti szakember vizsgálta a a „Pioneer-anomália” lehetséges okait. Logikusan néhány elgondolás mérési hibákra fókuszált, mások üzemanyagszivárgásra, vagy az űrszonda valamilyen előre nem látott meghibásodására, amely befolyásolta volna a mozgásukat. Megint mások a Pioneer űrszondák kölcsönhatását vélték felfedezni a napszéllel, a Nap sugárnyomásával, vagy bolygóközi porszemcsékkel. Néhányan a megoldást „odaát”, a klasszikus newtoni fizika keretein túl keresték, feltételezve, hogy a gravitáció másképpen működhet a kis lassulások tartományában.
Öt évvel ezelőtt, a régi adatok több évnyi aprólékos elemzése és a szondák röppályájának rekonstruálása után, Slava Turyshev (Jet Propulsion Laboratory) eredményei szerint a fékezőerő nagy része (de nem a teljes hatás) arra vezethető vissza, hogy az űrszonda hőkisugárzása nem szimmetrikusan történik meg.
Most négy portugál fizikus közelebbről megvizsgálta a Pioneer űrszondák hőkibocsátási jellemzőit. A kulcs az analízisükhöz egy technika volt, amit a számítógépes grafikai programoknál alkalmaznak és „Phong shading” néven ismert. A fénysugarak szétterjedését követi nyomon, miközben a különböző felületeket poligonok használatával modellezi.
A Frederico Francisco (Lisbon’s Instituto de Plasmas e Fusão Nuclear) által vezetett csapat úgy találta, hogy a szonda fő berendezéseiről kibocsátott hulladékhő a 2,7 méteres paraboloid antenna hátsó részéről verődtek vissza. Tekintettel arra, hogy a fő kommunikációs antenna mindig a Föld (illetve a Nap) irányába nézett, a hősugárzás éppen az ellenkező irányba verődött vissza.
Hogy mennyi hő szökött így el, tisztázatlan marad. A fő nehézség a probléma megoldásában mindig is a megbízható információk hiánya volt, amelyek alapján el lehetett volna végezni a megfelelően részletes mérnöki modellezést. Az új vizsgálatban a szondák paramétereinek elfogadható tartományában végig jó összhangot kaptak a szivárgó hőkisugárzásból eredő picinyke erő hatása és a Pioneer űrszondák megfigyelt lassulása között. Mindez lényegében kizárja az egzotikus elméleti magyarázatokat és megnyugtató befejezést ad egy több évtizedes rejtélyes történetnek.
Forrás: Sky and Telescope, 2011. április 4.
