Στις αρχές της δεκαετίας του ‘70 η NASA εκτόξευσε δύο εξερευνητικά διαστημόπλοια, τα Pioneer 10 και 11. Η αποστολή τους ήταν να συλλέξουν πληροφορίες για το ηλιακό σύστημα. Από τότε ταξιδεύουν συνέχεια, ολοένα και πιο μακριά από τον ήλιο έως ότου τελικά έφυγαν τελείως από το ηλιακό μας σύστημα. Αν και δεν τα έχουμε ακούσει από το 2003, και τα δύο είχαν μπερδέψει τους επιστήμονες από τη δεκαετία του ‘80, επειδή δεν επιτάχυναν με το ρυθμό που οι φυσικοί είχαν προβλέψει, ένα φαινόμενο που έχει γίνει γνωστό ως ανωμαλία Pioneer
Τώρα φαίνεται πως μια μικρή ομάδα αφοσιωμένων στο πρόβλημα ερευνητών (Slava Turyshev, Viktor Toth, κλπ) έχει καταλάβει τι συμβαίνει, και όπως εξηγούν στη μελέτη τους που δημοσιεύτηκε στο arXiv, αυτή η ανωμαλία τελικά οφείλεται στον τρόπο που το σύστημα πρόωσης επί του σκάφους κάνει τη δουλειά του.
Το βασικό πρόβλημα ήταν ότι το διαστημικό σκάφος απέτυχε να επιταχύνει στον ρυθμό που είχε προβλεφθεί, και που αρχικά φαινόταν να το κάνει με έναν σταθερό ρυθμό.
Μεταγενέστερες έρευνες στη δεκαετία του ‘90, έδειξαν ότι κάτι εμπόδιζε το σκάφος από το να επιταχυνθεί στην ταχύτητα που αναμενόταν. Έτσι, οδήγησε κάποιους να πιστεύουν ότι το εμπόδιο οφειλόταν στην ραδιοϊσοτοπική θερμοηλεκτρική γεννήτρια (RTG) του σκάφους, η οποία δημιουργούσε την απαραίτητη ηλεκτρική ενέργεια που χρησιμοποιούσαν οι ηλεκτρονικές συσκευές για να κάνουν μετρήσεις και να τις στέλνουν πίσω στη Γη.
Το ρεύμα θερμότητας από την RTG θα μπορούσε να αντιστέκεται στην κίνηση του σκάφους, αν αποβαλλόταν προς την αντίθετη κατεύθυνση, που δεν ήταν αποδεδειγμένο ότι έτσι γινόταν.
Το πρόβλημα όμως ήταν ότι το πλουτώνιο που χρησιμοποιείται για την τροφοδοσία της πυρηνικής γεννήτριας RTG είχε χρόνο ημιζωής 88 χρόνια, ενώ το φαινόμενο μείωσης της επιτάχυνσης συνέβη σε μόλις 22 χρόνια.
Για να λύσει το αίνιγμα, η νέα ερευνητική ομάδα, έκτισε μια προσομοίωση σε υπολογιστή χρησιμοποιώντας οποιαδήποτε δεδομένα που θα μπορούσαν να συλλεχθούν σχετικά με την κίνηση του διαστημόπλοιου εδώ και δεκαετίες.
Με τον τρόπο αυτό, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η θερμότητα που παράγεται από την RTG δεν ήταν ο ένοχος που έψαχναν, γιατί η θερμότητα του εκπέμπεται προς όλες τις κατευθύνσεις.
Τα ηλεκτρονικά, από την άλλη πλευρά, επειδή ήταν τοποθετημένα στο πίσω μέρος του σκάφους, μακριά από τον ήλιο και διέχεαν θερμότητα κυρίως προς την ίδια κατεύθυνση, θα μπορούσε πράγματι να εξηγήσει την παρατηρούμενη διαφορά.
Αλλά το πιο σημαντικό, οι ερευνητές βρήκαν και κάτι που άλλοι πριν δεν είχαν βρει, και αυτό ήταν η μείωση της αποτελεσματικότητας των θερμοστοιχείων που κάνουν τη μετατροπή της θερμότητας σε ηλεκτρική ενέργεια, και η οποία οδηγούσε σε όλο και λιγότερη παραγωγή θερμότητας, έναν ρυθμό που, όταν συνδυάστηκε με τη ραδιενεργό διάσπαση του πλουτωνίου, απλά έτυχε να συμπέσει με το ρυθμό που βλέπαμε να κινείται το σκάφος.
Και τελικά αυτός ο λόγος ήταν που το σκάφος δεν έχει επιταχυνθεί με τον υπολογισθέντα ρυθμό.
physics4u.gr
Δεν υπάρχουν σχόλια :
Δημοσίευση σχολίου