náhled|Sonda Pioneer 10 náhled|vpravo|Dráhy letu kosmických sond Pioneer 10, Pioneer 11, Voyager 1, Voyager 2 náhled|Radioizotopový termoelektrický generátor Anomálie sond Pioneer je odchylka dráhy kosmické sondy od předpokládané dráhy, vypočítané s použitím současného modelu pohybu nebeských těles. Jev byl objeven při sledování dráhy kosmické sondy Pioneer 10, což byla první sonda, která překonala vnější hranici sluneční soustavy. Anomálie se projevila i u její sesterské sondy Pioneer 11. Přesnými výpočty bylo zjištěno působení slabé síly neznámého původu.
Úvod Kosmické sondy Pioneer 10 a Pioneer 11 byly vypuštěny v letech 1972, resp. 1973. Sonda Pioneer 10 během své cesty pořídila a odeslala na Zemi detailní snímky planety Jupiter. V roce 1983 minul Pioneer 10 trpasličí planetu Pluto a stal se první vesmírnou sondou, která překročila vnější hranice sluneční soustavy. Spojení se sondou bylo ztraceno v roce 1995. Sonda Pioneer 11 pořídila snímky planety Saturn a jejích prstenců a rovněž pokračovala v cestě ven ze sluneční soustavy. Spojení se sondou fungovalo třicet let, až do roku 2003.
Anomálie dráhy Prostřednictvím datové telemetrie byly shromažďovány údaje potřebné k výpočtu rychlosti a vzdálenosti, kterou sondy Pioneer 10 a Pioneer 11 urazily. Bylo zjištěno, že sondy se pohybují o něco pomaleji, než se očekávalo. Rozdíl je sice malý, ale statisticky významný. Odchylka dráhy může být interpretována jako téměř konstantní zrychlení cca 8,74×10−10 m/s² směrem ke Slunci. Anomálie byla pozorována již roku 1980, ale poprvé podrobněji zkoumána až v roce 1994.Michael Martin Nieto, Slava G. Turyshev: Finding the Origin of the Pioneer Anomaly, Class. Quant. Grav. 21 (2003) Jev byl zjištěn při měření doby návratu rádiových signálů odesílaných sondou na Zemi. Měření pomocí Dopplerova jevu vedlo ke stejnému výsledku – pozorovaný rudý posuv byl menší než se původně očekávalo.
Možné příčiny V současné době neexistuje ve vědeckém světě všeobecně respektované vysvětlení anomálie. Byly vysloveny hypotézy, poukazující na různé příčiny. Jedna z nich vychází z možných chyb měření.Stuart Clark: Computer sleuths try to crack Pioneer anomaly, New Scientist (2. března 2007) Jiná hypotéza vychází ze „zrychlení hodin“.Antonio F. Ranada: The Pioneer anomaly as acceleration of the clocks, Foundations of Physics 34 (2005) Další hypotéza upozorňuje, že zjištěná hodnota zrychlení je číselně blízko součinu rychlosti světla a Hubbleovy konstanty: .
V polovině roku 2011 byla publikována jako vysvětlení anomálie hypotéza asymetrického tepelného záření.Slava G. Turyshev, Viktor T. Toth, Jordan Ellis, Craig B. Markwardt: Support for temporally varying behavior of the Pioneer anomaly from the extended Pioneer 10 and 11 Doppler data sets, Physical Review Letters (2011) Obě sondy Pioneer jsou vybaveny jaderným palivem, které produkuje teplo, sloužící k výrobě elektrické energie (radioizotopový termoelektrický generátor). Slabým místem hypotézy je skutečnost, že s vyhořením jaderného paliva klesá i množství tepla, a proto by naměřená hodnota zrychlení nebyla konstantní. Nicméně podle autorů této hypotézy hodnota – na rozdíl od dříve publikovaných údajů – skutečně není konstantní a v průběhu času se mění. Hypotéza uvedeného termálního původu anomálie byla podpořena novou studií z roku 2012, která na základě podrobného modelu vysvětlila anomálii, aniž by bylo potřeba uvažovat jakékoli dodatečné anomální zrychlení.Slava G. Turyshev, Viktor T. Toth, Gary Kinsella, Siu-Chun Lee, Shing M. Lok, Jordan Ellis: Support for the thermal origin of the Pioneer anomaly. ArXiv, 1204.2507v1, 11. dubna 2012 (anglicky)Bob Yirka: Research team appears to solve the Pioneer anomaly (popularizační článek k předchozí referenci). PhysOrg, 18. dubna 2012 (anglicky)
Odkazy
Reference
Související články Pioneer 10 Pioneer 11
Externí odkazy Sondu Pioneer 10 brzdí ve vesmíru neznámá síla
Kategorie:Sondy opouštějící sluneční soustavu Kategorie:Program Pioneer