Пионер аномалии или эффект Пионер был наблюдаемое отклонение от прогнозируемых ускорений в Pioneer 10 и Pioneer 11 космического аппарата после того, как они прошли около 20 астрономических единиц (3 × 10 9 км, 2 × 10 9 миль) на их траектории выхода из Солнечной системы . Кажущаяся аномалия вызывала большой интерес в течение многих лет, но впоследствии была объяснена анизотропным давлением излучения, вызванным тепловыми потерями космического корабля.
Оба космических корабля Pioneer покидают Солнечную систему, но замедляются под действием гравитации Солнца . При очень внимательном изучении навигационных данных было обнаружено, что космический корабль замедляется немного больше, чем ожидалось. Эффект - очень маленькое ускорение к Солнцу.(8,74 ± 1,33) × 10 -10 м / с 2 , что эквивалентно уменьшению исходящей скорости на 1 км / ч за период в десять лет. Два космических корабля были запущены в 1972 и 1973 годах. Аномальное ускорение было впервые замечено еще в 1980 году, но серьезно не исследовалось до 1994 года. [1] Последний сеанс связи с любым из космических кораблей был в 2003 году, но анализ записанных данных продолжается.
Для объяснения аномалии были предложены различные объяснения, как поведения космического корабля, так и самой гравитации. За период с 1998 по 2012 год было принято одно конкретное объяснение. Космические аппараты, окруженные сверхвысоким вакуумом и каждый из которых питается от радиоизотопного термоэлектрического генератора (РТГ), могут отдавать тепло только за счет теплового излучения . Если из-за конструкции космического корабля больше тепла излучается в определенном направлении за счет так называемой радиационной анизотропии , то космический корабль будет немного ускоряться в направлении, противоположном избыточному испускаемому излучению из-за отдачи тепловых фотонов . Если бы избыточное излучение и сопутствующее ему радиационное давление были направлены в общем направлении, противоположном Солнцу, скорость космического корабля от Солнца уменьшалась бы со скоростью, большей, чем можно было бы объяснить ранее признанными силами, такими как гравитация и трение следа из-за межпланетная среда (несовершенный вакуум).
К 2012 году несколько работ различных групп, в которых повторно анализировались силы давления теплового излучения, присущие космическому аппарату, показали, что тщательный учет этого объясняет всю аномалию; таким образом, причина является приземленной и не указывает на какое-либо новое явление или потребность в другой физической парадигме. [2] [3] Самый подробный на сегодняшний день анализ, проведенный некоторыми из первоначальных исследователей, явно рассматривает два метода оценки тепловых сил, делая вывод о том, что «нет статистически значимой разницы между двумя оценками и [...] после того, как тепловая сила отдачи будет должным образом учтена, аномальное ускорение не останется ». [4]
Описание
Пионеры 10 и 11 были отправлены в миссии к Юпитеру и Юпитеру / Сатурну соответственно. Оба космических корабля были стабилизированы по вращению , чтобы их антенны с высоким коэффициентом усиления были направлены на Землю с помощью гироскопических сил . Хотя космический корабль включал в себя двигатели, после столкновений с планетами они использовались только для полугодовых маневров с коническим сканированием для отслеживания Земли на ее орбите [5], в результате чего они находились в длительном "крейсерском" фазе полета по внешней Солнечной системе. В течение этого периода с обоими космическими кораблями неоднократно обращались для получения различных измерений их физического окружения , что давало ценную информацию спустя долгое время после завершения их первоначальных миссий.
Поскольку космический корабль летел почти без дополнительных стабилизирующих движений во время своего «крейсерского полета», можно охарактеризовать плотность солнечной среды по ее влиянию на движение космического корабля. Во внешней Солнечной системе этот эффект можно было бы легко вычислить, основываясь на наземных измерениях окружающей среды дальнего космоса . Когда эти эффекты были приняты во внимание, наряду со всеми другими известными эффектами, расчетное положение «Пионеров» не соответствовало измерениям, основанным на измерении времени возврата радиосигналов , отправляемых обратно с космического корабля. Они постоянно показывали, что оба космических корабля были ближе к внутренней части Солнечной системы, чем они должны были быть, на тысячи километров - небольшие по сравнению с их расстоянием от Солнца, но все же статистически значимые. Это очевидное несоответствие увеличивалось со временем по мере повторения измерений, предполагая, что все, что было причиной аномалии, все еще действовало на космический корабль.
По мере роста аномалии оказалось, что космический корабль движется медленнее, чем ожидалось. Измерения скорости космического корабля с использованием эффекта Доплера продемонстрировали то же самое: наблюдаемое красное смещение было меньше ожидаемого, а это означало, что «Пионеры» замедлились больше, чем ожидалось.
Когда были приняты во внимание все известные силы, действующие на космический корабль, осталась очень небольшая, но необъяснимая сила. Оказалось, что это вызывает примерно постоянное ускорение по направлению к Солнцу.(8,74 ± 1,33) × 10 −10 м / с 2 для обоих КА. Если положение космического корабля было предсказано на год вперед на основе измеренной скорости и известных сил (в основном силы тяжести), то в конце года оказалось, что они находятся примерно на 400 км ближе к Солнцу. В настоящее время считается, что эта аномалия объясняется тепловыми силами отдачи.
Пояснение: тепловая сила отдачи
Начиная с 1998 г. высказывались предположения, что тепловая сила отдачи недооценена [6] [7] и, возможно, может объяснить всю аномалию. [8] Однако точно учесть тепловые силы было сложно, потому что для этого требовались записи телеметрии о температурах космического корабля и подробная тепловая модель, ни одна из которых не была доступна в то время. Более того, все тепловые модели предсказывали уменьшение эффекта со временем, чего не было в первоначальном анализе.
Одно за другим эти возражения были рассмотрены. Многие старые записи телеметрии были найдены и преобразованы в современные форматы. [9] Это дает данные о потребляемой мощности и некоторых температурах для частей космического корабля. Несколько групп построили подробные тепловые модели [3] [10] [11], которые можно было проверить по известным температурам и мощности, и позволили количественно рассчитать силу отдачи. Более длинный интервал навигационных записей показал, что ускорение действительно снижалось. [12]
В июле 2012 года Слава Турышев и др. опубликовал статью в Physical Review Letters, в которой объяснил аномалию. В работе исследовалось влияние тепловой силы отдачи на Pioneer 10 и сделан вывод, что «после того, как тепловая сила отдачи должным образом учтена, аномального ускорения не остается». [4] Хотя в статье Турышева и др. содержит наиболее подробный на сегодняшний день анализ, объяснение, основанное на силе тепловой отдачи, получило поддержку других независимых исследовательских групп, использующих различные вычислительные методы. Примеры включают: «тепловое давление отдачи не является причиной аномалии пролета над Розеттой, но, вероятно, решает проблему аномального ускорения, наблюдаемого для Pioneer 10 ». [3] и «Показано, что все аномальное ускорение можно объяснить тепловыми эффектами». [13]
Показания из других миссий
«Пионеры» были уникально приспособлены для обнаружения этого эффекта, потому что они летали в течение длительных периодов времени без дополнительных корректировок курса. Большинство зондов дальнего космоса, запущенных после того, как пионеры либо остановились на одной из планет, либо использовали толчок на протяжении всей своей миссии.
" Вояджеры" летали по профилю полета, аналогичному "Пионерам", но без стабилизации вращения. Вместо этого им требовались частые запуски двигателей для контроля ориентации, чтобы оставаться на одной линии с Землей. Космические корабли, такие как «Вояджеры», приобретают небольшие и непредсказуемые изменения скорости как побочный эффект частых запусков с контролем ориентации. Этот «шум» делает непрактичным измерение небольших ускорений, таких как эффект Пионера; ускорение до 10 -9 м / с 2 было бы необнаружимым. [14]
Новые космические корабли использовали стабилизацию вращения для некоторых или всех своих миссий, включая и Галилео, и Улисс . Эти космические аппараты указывают на аналогичный эффект, хотя по разным причинам (например, их относительная близость к Солнцу) нельзя сделать однозначных выводов из этих источников. Миссия « Кассини » оснащена реактивными колесами, а также подруливающими устройствами для управления ориентацией, и во время крейсерского полета может в течение длительного времени полагаться только на реактивные колеса, что позволяет проводить точные измерения. Он также имел радиоизотопные термоэлектрические генераторы (РИТЭГи), установленные рядом с корпусом космического корабля, излучающие киловатты тепла в трудно предсказуемых направлениях. [15]
После того, как « Кассини» прибыл на Сатурн, он потерял большую часть своей массы из-за топлива, использованного для вставки и выпуска зонда Гюйгенса . Это увеличивает ускорение, вызванное радиационными силами, поскольку они действуют на меньшую массу. Это изменение ускорения позволяет измерять радиационные силы независимо от гравитационного ускорения. [16] Сравнение результатов крейсерского полета и орбиты Сатурна показывает, что для Кассини почти все немоделированные ускорения были вызваны радиационными силами с небольшим остаточным ускорением, намного меньшим, чем ускорение Пионера, и с противоположным знаком. [17]
Возможные проблемы с тепловым решением
Как первоначально сообщалось, есть две особенности аномалии, которые не учитываются термическим решением: периодические изменения аномалии и возникновение аномалии вблизи орбиты Сатурна.
Во-первых, аномалия имеет кажущуюся годичную периодичность и кажущуюся земную сидерическую суточную периодичность с амплитудами, которые формально превышают бюджет ошибки. [18] Однако в той же статье также говорится, что эта проблема, скорее всего, не связана с аномалией: «Годовой и суточный периоды, скорее всего, являются разными проявлениями одной и той же проблемы моделирования. [...] Такая проблема моделирования возникает, когда существует - погрешности любого из параметров ориентации КА относительно выбранной системы отсчета ».
Во-вторых, значение аномалии, измеренное за период во время и после встречи с Сатурном Pioneer 11, имело относительно высокую неопределенность и значительно более низкое значение. [18] [19] Турышев и др. В статье 2012 года термический анализ сравнивался только с Pioneer 10 . Аномалия "Пионер" оставалась незамеченной до тех пор, пока " Пионер 10" не пролетел мимо встречи с Сатурном. Тем не менее, в самом последнем анализе говорится: «Рисунок 2 убедительно свидетельствует о том, что ранее описанное« начало »аномалии Pioneer на самом деле может быть простым результатом неправильного моделирования вклада солнечной тепловой энергии; этот вопрос может быть решен с помощью дальнейшего анализа. ранних данных о траектории ". [4]
Ранее предложенные объяснения
До того, как объяснение тепловой отдачи стало общепринятым, другие предложенные объяснения разделились на два класса - «мирские причины» или «новая физика». Обычные причины включают обычные эффекты, которые не были учтены или неправильно смоделированы при первоначальном анализе, такие как ошибка измерения, тяга от утечки газа или неравномерное тепловое излучение. Объяснения «новой физики» предложили пересмотр нашего понимания гравитационной физики .
Если аномалия Пионера была гравитационным эффектом из-за некоторых дальнодействующих модификаций известных законов гравитации, она не влияла таким же образом на орбитальные движения основных природных тел (в частности, тех, которые движутся в регионах, в которых Пионерская аномалия проявила себя в известной ныне форме). Следовательно, гравитационное объяснение должно нарушить принцип эквивалентности , который гласит, что все объекты одинаково подвержены гравитации. Поэтому утверждалось [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] », что все более точные измерения и моделирование движений внешних планет и их спутников опровергает возможность того, что аномалия Пионера является явлением гравитационного происхождения. Однако другие считали, что наши знания о движениях внешних планет и карликовой планеты Плутон все еще недостаточны, чтобы опровергнуть гравитационную природу аномалии Пионер. [30] Те же авторы исключили существование гравитационного сверхускорения типа Пионер на окраинах Солнечной системы , используя выборку транснептуновых объектов . [31] [32]
Величина эффекта Пионера ((8,74 ± 1,33) × 10 −10 м / с 2 ) численно довольно близко к произведению ((6,59 ± 0,075) × 10 −10 м / с 2 ) скорости света и постоянная Хаббла , что намекает на космологическую связь, но теперь считается, что это не имеет особого значения. Фактически, последний обзор Лаборатории реактивного движения (2010 г.), предпринятый Турышевым и Тотом [14], утверждает, что исключает космологическую связь, рассматривая довольно традиционные источники, тогда как другие ученые предоставили опровержение, основанное на физических последствиях самих космологических моделей. [33] [34]
Гравитационно связанные объекты, такие как Солнечная система или даже Млечный Путь, не должны участвовать в расширении Вселенной - это известно как из традиционной теории [35], так и из прямых измерений. [36] Это не обязательно противоречит путям, которые новая физика может избрать с помощью эффектов сопротивления от вековых планетарных ускорений возможного космологического происхождения.
Модель замедления
Считалось возможным, что реальное замедление не учитывается в текущей модели по нескольким причинам.
Сила тяжести
Возможно, что замедление вызвано гравитационными силами от неопознанных источников, таких как пояс Койпера или темная материя . Однако это ускорение не проявляется на орбитах внешних планет, поэтому любой общий гравитационный ответ должен нарушить принцип эквивалентности (см. Модифицированную инерцию ниже). Точно так же аномалия не появляется на орбитах спутников Нептуна, что ставит под сомнение возможность того, что аномалия Pioneer может быть нетрадиционным гравитационным явлением, основанным на расстоянии от Солнца. [28]
Тащить
Причиной может быть сопротивление от межпланетной среды , в том числе пыли , солнечного ветра и космических лучей . Однако измеренные плотности слишком малы, чтобы вызвать эффект.
Утечки газа
Возможной причиной считались утечки газа , в том числе гелия из радиоизотопных термоэлектрических генераторов космического корабля (РИТЭГ). [ необходима цитата ]
Ошибки наблюдения или записи
Возможность ошибок наблюдений, которые включают ошибки измерений и вычислений, была выдвинута как причина интерпретации данных как аномалии. Следовательно, это приведет к приближению и статистическим ошибкам. Однако дальнейший анализ показал, что существенные ошибки маловероятны, поскольку семь независимых анализов показали существование аномалии Pioneer по состоянию на март 2010 г. [37]
Эффект настолько мал, что это может быть статистическая аномалия, вызванная различиями в способах сбора данных в течение срока службы зондов. За этот период были внесены многочисленные изменения, в том числе изменения в приемных приборах, местах приема, системах записи данных и форматах записи. [9]
Новая физика
Поскольку «аномалия Пионера» не проявляется как влияние на планеты, Андерсон и др. предположил, что это было бы интересно, если бы это была новая физика . Позже, после подтверждения сигнала смещения Доплера, команда снова предположила, что одно объяснение может лежать в новой физике, если не в каком-то неизвестном системном объяснении. [38]
Часы ускорение
Ускорение часов было альтернативным объяснением аномального ускорения космического корабля к Солнцу. Эта теория обратила внимание на расширяющуюся Вселенную , которая, как считалось, создает увеличивающийся фоновый «гравитационный потенциал». Увеличенный гравитационный потенциал тогда ускорил бы космологическое время. Было высказано предположение, что именно этот эффект вызывает наблюдаемое отклонение от предсказанных траекторий и скоростей Pioneer 10 и Pioneer 11 . [38]
Исходя из своих данных, команда Андерсона вывела устойчивый дрейф частоты на 1,5 Гц в течение восьми лет. Это можно было бы сопоставить с теорией ускорения часов, что означало, что все часы будут изменяться относительно постоянного ускорения: другими словами, будет неравномерность времени. Более того, для такого искажения, связанного со временем, команда Андерсона рассмотрела несколько моделей, в которых искажение времени рассматривается как явление. К модели с "часовым ускорением" пришли уже после завершения обзора. Хотя лучшая модель добавляет квадратичный член к определенному Международному атомному времени , команда столкнулась с проблемами с этой теорией. Затем это привело к неравномерному времени по отношению к постоянному ускорению как наиболее вероятной теории. [примечание 1] [38]
Изменение определения силы тяжести
В Модифицированной ньютоновской динамике или MOND гипотеза предположила , что сила тяжести отклоняется от традиционного ньютоновского значения к совершенно другому закону силы при очень низких ускорениях на порядка 10 -10 м / с 2 . [39] Учитывая низкое ускорение космического корабля во внешней части Солнечной системы, MOND может действовать, изменяя нормальные уравнения гравитации. Лазерная локация Луны эксперимент в сочетании с данными LAGEOS спутников опровергают , что простая модификация гравитации является причиной Pioneer аномалии. [40] Прецессия долгот перигелиев солнечных планет [22] или траектории долгопериодических комет [41] , как сообщалось, не испытывали аномального гравитационного поля к Солнцу с величиной, способной описать аномалию Пионера. .
Изменение определения инерции
MOND также можно интерпретировать как модификацию инерции, возможно, из-за взаимодействия с энергией вакуума , и такая теория, зависящая от траектории, могла бы объяснить различные ускорения, очевидно действующие на орбитальные планеты и космический корабль Pioneer на их траекториях ухода. [42] Квантованная инерция , модель инерции, обусловленная излучением Унру с эффектом Казимира масштаба Хаббла , была предложена для объяснения аномалии Пионера и аномалии пролета . [43] [44] Также был предложен возможный наземный тест для доказательства другой модели модифицированной инерции. [45]
Параметрическое время
Другое теоретическое объяснение было основано на возможной неэквивалентности атомного времени и астрономического времени, что могло дать тот же наблюдательный отпечаток, что и аномалия. [46]
Небесные эфемериды в расширяющейся Вселенной
Довольно прямое объяснение аномалии Пионера может быть достигнуто, если принять во внимание, что фоновое пространство-время описывается космологической метрикой Фридмана – Лемэтра – Робертсона – Уокера, которая не является плоской по Минковскому. [47] В этой модели многообразия пространства-времени свет движется равномерно относительно конформного космологического времени, тогда как физические измерения выполняются с помощью атомных часов, которые отсчитывают собственное время наблюдателя, совпадающее с космическим временем . Разница между конформным и космическим временами дает точно такое же численное значение и сигнатуру аномального эффекта синего доплеровского сдвига, который был измерен в эксперименте Pioneer. Небольшое расхождение между этим теоретическим предсказанием и измеренным значением эффекта Пионера является четким доказательством наличия тепловой отдачи, которая составляет лишь 10–20 процентов от общего эффекта. Если происхождение эффекта Пионера является космологическим, он дает прямой доступ к измерению численного значения постоянной Хаббла независимо от наблюдений космического микроволнового фонового излучения или взрывов сверхновых в далеких галактиках ( Supernova Cosmology Project ).
Возможности дальнейших исследований
Возможно, но не доказано, что эта аномалия связана с аномалией пролета , которая наблюдалась на других космических аппаратах. [48] Хотя обстоятельства очень разные (облет планеты или полет в глубоком космосе), общий эффект схож - небольшое, но необъяснимое изменение скорости наблюдается на фоне гораздо большего обычного гравитационного ускорения.
Космический аппарат "Пионер" больше не предоставляет новые данные (последний контакт был 23 января 2003 г.) [49], а Галилей и Кассини были намеренно выброшены в атмосфере Юпитера и Сатурна соответственно в конце своих миссий. Пока [ когда? ] попытки использовать данные текущих миссий не дали убедительных результатов. Осталось несколько вариантов для дальнейшего исследования:
- Дальнейший анализ полученных данных Pioneer. Сюда входят не только данные, которые впервые использовались для обнаружения аномалии, но и дополнительные данные, которые до недавнего времени сохранялись только в старых, недоступных компьютерных форматах и на носителях. Эти данные были восстановлены в 2006 году, преобразованы в более современные форматы и теперь доступны для анализа. [50]
- Космический аппарат New Horizons, летящий к Плутону, имеет стабилизированное вращение на протяжении большей части полета, и есть вероятность, что его можно использовать для исследования аномалии. У New Horizons может быть та же проблема, которая препятствовала получению хороших данных из миссии Кассини - его РИТЭГ установлен близко к корпусу космического корабля, поэтому тепловое излучение от него, отражаясь от космического корабля, может создавать систематическую тягу нелегко предсказуемой величины. в несколько раз больше, чем эффект Пионера. Тем не менее, предпринимаются усилия по изучению негравиметрических ускорений на космическом корабле в надежде на то, что они будут хорошо смоделированы для длительного полета к Плутону после пролета Юпитера, который произошел в феврале 2007 года. [ Нуждается в обновлении ] В частности, несмотря на то, что при любом большом систематическом отклонении от РИТЭГа может наблюдаться «начало» аномалии на орбите Сатурна или вблизи нее. [51]
- Также была предложена специальная миссия. [52] Такая миссия, вероятно, должна будет преодолеть 200 а.е. от Солнца по гиперболической орбите ухода .
- Наблюдения за астероидами около 20 а.е. могут помочь понять, является ли причина аномалии гравитационной. [31] [53]
Встречи и конференции об аномалии
В 2004 году в Бременском университете прошла встреча, на которой обсуждалась аномалия Пионер. [54]
Сотрудничество Pioneer Explorer Collaboration было сформировано для изучения аномалии Pioneer и провело три встречи (2005, 2007 и 2008) в Международном институте космических наук в Берне , Швейцария, для обсуждения аномалии и обсуждения возможных способов определения источника. [55]
Заметки
- ^ Неравномерное время по отношению к постоянному ускорению - это обобщенный термин, полученный из источника или источников, используемых для этого подраздела.
Смотрите также
- Аномалия облета
Рекомендации
- ^ Ньето, ММ; Турышев С.Г. (2004). «В поисках истока пионерной аномалии». Классическая и квантовая гравитация . 21 (17): 4005–4024. arXiv : gr-qc / 0308017 . Bibcode : 2004CQGra..21.4005N . CiteSeerX 10.1.1.338.6163 . DOI : 10.1088 / 0264-9381 / 21/17/001 .
- ^ «Пионерская аномалия, решенная с помощью компьютерной графики 1970-х годов» . Блог по физике arXiv . 31 марта 2011 . Проверено 5 мая 2015 года .
- ^ а б в Риверс, Б .; Леммерцаль, К. (2011). «Высокоточное тепловое моделирование сложных систем с приложением к пролету и аномалии Pioneer» . Annalen der Physik . 523 (6): 439. arXiv : 1104.3985 . Bibcode : 2011AnP ... 523..439R . DOI : 10.1002 / andp.201100081 .
- ^ а б в Турышев С.Г .; Тот, VT; Kinsella, G .; Ли, С.-К .; Лок, СМ; Эллис, Дж. (2012). «Поддержка термического происхождения пионерной аномалии». Письма с физическим обзором . 108 (24): 241101. arXiv : 1204.2507 . Bibcode : 2012PhRvL.108x1101T . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.108.241101 . PMID 23004253 . S2CID 2368665 .
- ^ «Пионер 10» . Энциклопедия космических полетов Weebau . 9 ноября 2010 . Проверено 11 января 2012 года .
- ^ Мерфи, EM (1999). «Прозаическое объяснение аномальных ускорений, наблюдаемых в далеких космических кораблях». Письма с физическим обзором . 83 (9): 1890. arXiv : gr-qc / 9810015 . Bibcode : 1999PhRvL..83.1890M . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.83.1890 . S2CID 26202138 .
- ^ Кац, JI (1999). "Комментарий к" Указанию по данным Pioneer 10/11, Galileo и Ulysses очевидного аномального, слабого, дальнего ускорения " ". Письма с физическим обзором . 83 (9): 1892. arXiv : gr-qc / 9809070 . Bibcode : 1999PhRvL..83.1892K . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.83.1892 . S2CID 3012441 .
- ^ Шеффер, Л. (2003). «Обычные силы могут объяснить аномальное ускорение Pioneer 10». Physical Review D . 67 (8): 084021. arXiv : gr-qc / 0107092 . Bibcode : 2003PhRvD..67h4021S . DOI : 10.1103 / PhysRevD.67.084021 . S2CID 119504342 .
- ^ a b См. стр. 10–15 в Турышев С.Г .; Тот, VT; Kellogg, L .; Lau, E .; Ли, К. (2006). «Исследование пионерной аномалии: новые данные и задачи для нового исследования». Международный журнал современной физики D . 15 (1): 1–55. arXiv : gr-qc / 0512121 . Bibcode : 2006IJMPD..15 .... 1T . DOI : 10.1142 / S0218271806008218 . S2CID 15865239 .
- ^ Bertolami, O .; Francisco, F .; Гил, PJS; Парамос, Дж. (2008). «Термический анализ аномалии Pioneer: метод оценки передачи радиационного импульса». Physical Review D . 78 (10): 103001. arXiv : 0807.0041 . Bibcode : 2008PhRvD..78j3001B . DOI : 10.1103 / PhysRevD.78.103001 . S2CID 118543543 .
- ^ Тот, VT; Турышев С.Г. (2009). «Тепловая сила отдачи, телеметрия и аномалия Пионера». Physical Review D . 79 (4): 043011. arXiv : 0901.4597 . Bibcode : 2009PhRvD..79d3011T . DOI : 10.1103 / PhysRevD.79.043011 . S2CID 118415031 .
- ^ Турышев С.Г .; Тот, VT; Ellis, J .; Markwardt, CB (2011). «Поддержка изменяющегося во времени поведения аномалии Pioneer из расширенных наборов данных Pioneer 10 и 11 Doppler». Письма с физическим обзором . 107 (8): 81103. arXiv : 1107.2886 . Bibcode : 2011PhRvL.107h1103T . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.107.081103 . PMID 21929157 . S2CID 26207540 .
- ^ Bertolami, O .; Francisco, F .; Гил, PJS; Парамос, Дж. (2012). "Вклад тепловых эффектов в ускорение космического корабля-пионера дальнего космоса". Письма с физическим обзором . 107 (8): 081103. arXiv : 1107.2886 . Bibcode : 2011PhRvL.107h1103T . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.107.081103 . PMID 21929157 . S2CID 26207540 .
- ^ а б Турышев С.Г .; Тот, VT (2010). «Пионерская аномалия» . Живые обзоры в теории относительности . 13 (1): 4. arXiv : 1001.3686 . Bibcode : 2010LRR .... 13 .... 4T . DOI : 10.12942 / LRR-2010-4 . PMC 5255541 . PMID 28163614 .
- ^ Турышев С.Г .; Ньето, ММ; Андерсон, JD (2005). «Путь к пониманию пионерной аномалии». In Chen, P .; Bloom, E .; Мадейски, Г .; Петросян В. (ред.). XXII Техасский симпозиум по релятивистской астрофизике . 2004 . С. 13–17. arXiv : gr-qc / 0503021 . Bibcode : 2005tsra.conf..121T . Стэнфордская электронная конференция № C04, статья № 0310.В частности, Приложение C.
- ^ Ди Бенедетто, М .; Iess, L .; Рот, округ Колумбия (2009). «Негравитационные ускорения космического корабля Кассини» (PDF) . Материалы 21-го Международного симпозиума по динамике космического полета . Международный симпозиум по динамике космического полета.
- ^ Йесс, Л. (январь 2011 г.). «Навигация в дальнем космосе: инструмент для исследования законов гравитации» (PDF) . Institut des Hautes Études Scientifiques .
- ^ а б Андерсон, JD; и другие. (2002). «Исследование аномального разгона Пионеров 10 и 11». Physical Review D . 65 (8): 082004. arXiv : gr-qc / 0104064 . Bibcode : 2002PhRvD..65h2004A . DOI : 10.1103 / PhysRevD.65.082004 . S2CID 92994412 .
- ^ Ньето, ММ; Андерсон, JD (2005). «Использование ранних данных для освещения аномалии Pioneer». Классическая и квантовая гравитация . 22 (24): 5343–5354. arXiv : gr-qc / 0507052 . Bibcode : 2005CQGra..22.5343N . CiteSeerX 10.1.1.339.8927 . DOI : 10.1088 / 0264-9381 / 22/24/008 . S2CID 15534323 .
- ^ Танген, К. (2007). «Может ли аномалия Pioneer иметь гравитационное происхождение?». Physical Review D . 76 (4): 042005. arXiv : gr-qc / 0602089 . Bibcode : 2007PhRvD..76d2005T . DOI : 10.1103 / PhysRevD.76.042005 . S2CID 50857639 .
- ^ Иорио, Л .; Джудиче, Г. (2006). «Что орбитальные движения внешних планет Солнечной системы говорят нам об аномалии Пионера?». Новая астрономия . 11 (8): 600–607. arXiv : gr-qc / 0601055 . Bibcode : 2006NewA ... 11..600I . DOI : 10.1016 / j.newast.2006.04.001 . S2CID 9371694 .
- ^ а б Иорио, Л. (2007). «Может ли аномалия Пионера иметь гравитационное происхождение? Феноменологический ответ». Основы физики . 37 (6): 897–918. arXiv : gr-qc / 0610050 . Bibcode : 2007FoPh ... 37..897I . DOI : 10.1007 / s10701-007-9132-х . S2CID 12233918 .
- ^ Иорио, Л. (2007). «Юпитер, Сатурн и аномалия Пионера: планетарный независимый тест». Журнал гравитационной физики . 1 (1): 5–8. arXiv : 0712.1273 . Bibcode : 2007JGrPh ... 1 .... 5I .
- ^ Стэндиш, EM (2008). «Планетарные и лунные эфемериды: проверка альтернативных теорий гравитации». Материалы конференции AIP . 977 : 254–263. Bibcode : 2008AIPC..977..254S . DOI : 10.1063 / 1.2902789 .
- ^ Иорио, Л. (2008). "Эффект Ленс-Тирринга и пионерская аномалия: испытания Солнечной системы". Одиннадцатая встреча Марселя Гроссмана . Материалы собрания Марселя Гроссмана . 11 . С. 2558–2560. arXiv : gr-qc / 0608105 . Bibcode : 2008mgm..conf.2558I . CiteSeerX 10.1.1.338.8576 . DOI : 10.1142 / 9789812834300_0458 . ISBN 978-981-283-426-3. S2CID 119426961 .
- ^ Иорио, Л. (2009). «Может ли пионерская аномалия быть вызвана силами, зависящими от скорости? Испытания во внешних областях Солнечной системы с помощью планетарной динамики». Международный журнал современной физики D . 18 (6): 947–958. arXiv : 0806.3011 . Bibcode : 2009IJMPD..18..947I . DOI : 10.1142 / S0218271809014856 . S2CID 14391444 .
- ^ Fienga, A .; и другие. (2009). «Гравитационные испытания с планетарными эфемеридами INPOP» (PDF) . Материалы ежегодного собрания Французского общества астрономии и астрофизики : 105–109. Bibcode : 2009sf2a.conf..105F . Архивировано из оригинального (PDF) 20 июля 2011 года. Также опубликовано в Fienga, A .; Laskar, J .; Кучинка, П .; Leponcin-Lafitte, C .; Manche, H .; Гастино, М. (2010). Труды Международного астрономического союза . 5 : 159–169. arXiv : 0906.3962 . Bibcode : 2010IAUS..261..159F . DOI : 10.1017 / S1743921309990330 . S2CID 16594016 .CS1 maint: журнал без названия ( ссылка )
- ^ а б Иорио, Л. (2010). "Спрашивает ли система спутников Нептуна гравитационное происхождение аномалии Пионер?" . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 405 (4): 2615–2622. arXiv : 0912.2947 . Bibcode : 2010MNRAS.405.2615I . DOI : 10.1111 / j.1365-2966.2010.16637.x .
- ^ Питьева, Е.В. (2010). «Эфемериды и относительность EPM» . Труды Международного астрономического союза . 5 : 170–178. Bibcode : 2010IAUS..261..170P . DOI : 10.1017 / S1743921309990342 .
- ^ Страница, GL; Валлин, Дж. Ф.; Диксон, Д.С. (2009). «Насколько хорошо мы знаем орбиты внешних планет?» . Астрофизический журнал . 697 (2): 1226–1241. arXiv : 0905.0030 . Bibcode : 2009ApJ ... 697.1226P . DOI : 10.1088 / 0004-637X / 697/2/1226 .
- ^ а б Страница, GL; Диксон, Д.С. Валлин, Дж. Ф. (2006). «Можно ли использовать малые планеты для оценки силы тяжести во внешней Солнечной системе?» . Астрофизический журнал . 642 (1): 606–614. arXiv : astro-ph / 0504367 . Bibcode : 2006ApJ ... 642..606P . DOI : 10.1086 / 500796 .
- ^ Валлин, Дж. Ф.; Диксон, Д.С. Пейдж, GL (2007). «Проверка силы тяжести во внешней Солнечной системе: результаты транснептуновых объектов» . Астрофизический журнал . 666 (2): 1296–1302. arXiv : 0705.3408 . Bibcode : 2007ApJ ... 666.1296W . DOI : 10.1086 / 520528 .
- ^ Мизоны, М .; Лашиз-Рей, М. (2005). «Космологические эффекты в локальной статической системе отсчета» . Астрономия и астрофизика . 434 (1): 45–52. arXiv : gr-qc / 0412084 . Бибкод : 2005A & A ... 434 ... 45M . DOI : 10.1051 / 0004-6361: 20042195 .
- ^ Лашиз-Рей, М. (2007). «Космология в солнечной системе: эффект Пионера не космологический». Классическая и квантовая гравитация . 24 (10): 2735–2742. arXiv : gr-qc / 0701021 . Bibcode : 2007CQGra..24.2735L . DOI : 10.1088 / 0264-9381 / 24/10/016 . S2CID 15405671 .
- ^ Noerdlinger, PD; Петросян, В. (1971). «Влияние космологического расширения на самогравитирующие ансамбли частиц» . Астрофизический журнал . 168 : 1. Bibcode : 1971ApJ ... 168 .... 1N . DOI : 10.1086 / 151054 .
- ^ Уильямс, JG; Турышев С.Г .; Боггс, Д.Х. (2004). "Прогресс в исследованиях релятивистской гравитации с помощью лазерного дальномера Луны" (PDF) . Письма с физическим обзором . 93 (26): 261101. arXiv : gr-qc / 0411113 . Bibcode : 2004PhRvL..93z1101W . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.93.261101 . PMID 15697965 . S2CID 119358769 .
- ^ Турышев С.Г. (28 марта 2007 г.). «Обновление проекта Pioneer Anomaly: письмо от директора проекта» . Планетарное общество . Архивировано из оригинала на 30 декабря 2010 года . Проверено 12 февраля 2011 года .
- ^ а б в Ранада, AF (2005). «Аномалия Пионера как ускорение часов». Основы физики . 34 (12): 1955–1971. arXiv : gr-qc / 0410084 . Bibcode : 2004FoPh ... 34.1955R . DOI : 10.1007 / s10701-004-1629-у . S2CID 3066011 .
- ^ Бекенштейн, JD (2006). «Модифицированная ньютоновская динамика (MOND) и ее значение для новой физики» . Современная физика . 47 (6): 387. arXiv : astro-ph / 0701848 . Bibcode : 2006ConPh..47..387B . DOI : 10.1080 / 00107510701244055 . S2CID 44002446 .
- ^ Эксирифард, К. (2010). «Ограничения на гравитацию f ( R ijkl R ijkl ): свидетельства против совместного разрешения аномалии Pioneer». Классическая и квантовая гравитация . 26 (2): 025001. arXiv : 0708.0662 . Bibcode : 2009CQGra..26b5001E . DOI : 10.1088 / 0264-9381 / 26/2/025001 . S2CID 119304817 .
- ^ Ньето, ММ; Турышев С.Г .; Андерсон, JD (2005). «Непосредственно измеренный предел плотности межпланетной материи от Pioneer 10 и 11» . Физика Письма Б . 613 (1-2): 11. arXiv : astro-ph / 0501626 . Полномочный код : 2005PhLB..613 ... 11N . DOI : 10.1016 / j.physletb.2005.03.035 .
- ^ Милгром, М. (1999). «Модифицированная динамика как вакуумный эффект». Физика Буквы A . 253 (5–6): 273. arXiv : astro-ph / 9805346 . Bibcode : 1999PhLA..253..273M . CiteSeerX 10.1.1.336.5489 . DOI : 10.1016 / S0375-9601 (99) 00077-8 . S2CID 17743418 .
- ^ Маккаллох, Мэн (2007). «Моделирование аномалии Pioneer как модифицированной инерции» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 376 (1): 338–342. arXiv : astro-ph / 0612599 . Bibcode : 2007MNRAS.376..338M . DOI : 10.1111 / j.1365-2966.2007.11433.x .
- ^ Маккаллох, Мэн (2008). «Моделирование аномалий пролета с использованием модификации инерции» . Ежемесячные уведомления о письмах Королевского астрономического общества . 389 (1): L57–60. arXiv : 0806.4159 . Bibcode : 2008MNRAS.389L..57M . DOI : 10.1111 / j.1745-3933.2008.00523.x .
- ^ Игнатьев, А.Ю. (2007). «Возможно ли нарушение второго закона Ньютона?». Письма с физическим обзором . 98 (10): 101101. arXiv : gr-qc / 0612159 . Bibcode : 2007PhRvL..98j1101I . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.98.101101 . PMID 17358522 . S2CID 1141443 .
- ^ Rañada, AF; Тьембло, А. (2012). «Параметрическая инвариантность и аномалия Пионера» (PDF) . Канадский журнал физики . 90 (10): 931–937. arXiv : 1106,4400 . Bibcode : 2012CaJPh..90..931R . DOI : 10.1139 / p2012-086 . Антонио Фернандес-Раньяда и Альфредо Тьембло-Рамос предлагают «объяснение аномалии Пионеров, которое является уточнением предыдущей и полностью совместимо с картографией Солнечной системы. Оно основано на неэквивалентности атомного времени и астрономическое время, которое имеет тот же наблюдательный отпечаток, что и аномалия ».
- ^ Копейкин, С.М. (2012). «Небесные эфемериды в расширяющейся Вселенной». Physical Review D . 86 (6): 064004. arXiv : 1207.3873 . Bibcode : 2012PhRvD..86f4004K . DOI : 10.1103 / PhysRevD.86.064004 . S2CID 118822571 .
- ^ Чой, CQ (3 марта 2008 г.). «НАСА сбито с толку необъяснимой силой, действующей на космические зонды» . Space.com . Проверено 12 февраля 2011 года .
- ^ «Пионерские миссии» . НАСА . 26 июля 2003 . Проверено 7 мая 2015 года .
- ^ "Данные сохранены!" . Планетарное общество . 1 июня 2006 года Архивировано из оригинального 18 апреля 2012 года.
- ^ Ньето, ММ (2008). «Новые горизонты и начало пионерной аномалии» . Физика Письма Б . 659 (3): 483–485. arXiv : 0710.5135 . Bibcode : 2008PhLB..659..483N . DOI : 10.1016 / j.physletb.2007.11.067 .
- ^ «Пионерская аномалия подверглась испытанию» . Мир физики . 1 сентября 2004 . Проверено 17 мая 2009 года .
- ^ Кларк, С. (10 мая 2005 г.). "Затерянный астероид разгадывает загадку Пионера" . Новый ученый . Проверено 10 января 2009 года .
- ^ «Конференция по пионерской аномалии - наблюдения, попытки объяснения, дальнейшие исследования» . Центр прикладных космических технологий и микрогравитации . Проверено 12 февраля 2012 года .
- ^ "Сотрудничество Pioneer Explorer: Исследование аномалии Pioneer в ISSI" . Международный институт космических наук . 18 февраля 2008 . Проверено 7 мая 2015 года .
дальнейшее чтение
- Андерсон, JD .; Laing, PA; Lau, EL; Лю, А.С.; Ньето, ММ; Турышев С.Г. (1998). «Указание по данным Pioneer 10/11, Galileo и Ulysses на явное аномальное, слабое, дальнее ускорение». Письма с физическим обзором . 81 (14): 2858–2861. arXiv : gr-qc / 9808081 . Bibcode : 1998PhRvL..81.2858A . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.81.2858 . S2CID 119046858 .
- Оригинальная статья с описанием аномалии
- Андерсон, JD .; Laing, PA; Lau, EL; Лю, А.С.; Ньето, ММ; Турышев С.Г. (2002). «Исследование аномального разгона Пионеров 10 и 11». Physical Review D . 65 (8): 082004. arXiv : gr-qc / 0104064 . Bibcode : 2002PhRvD..65h2004A . DOI : 10.1103 / PhysRevD.65.082004 . S2CID 92994412 .
- Длинный обзор нескольких лет дебатов авторов оригинальной статьи 1998 года, документирующей аномалию. Авторы приходят к выводу: «Пока не будет известно больше, мы должны признать, что наиболее вероятная причина этого эффекта - неизвестная систематическая причина (мы сами разделились в том, является ли эта« наиболее вероятной причиной »« утечка газа »или« тепло ». ) "
Встреча ISSI выше имеет отличный список ссылок, разделенных на разделы, такие как основные ссылки, попытки объяснения, предложения по новой физике, возможные новые миссии, популярная пресса и так далее. Примеры из них показаны здесь:
- Рирдон, AC (2011). "Гравитационный анализ V541 Cygni, DI Herculis и аномалии Pioneer". Астрофизика и космическая наука . 336 (2): 369–377. Bibcode : 2011Ap и SS.336..369R . DOI : 10.1007 / s10509-011-0789-4 . S2CID 120040068 . Теория устанавливает гравитационную связь между необъяснимым продвижением периастра, наблюдаемым в двух двойных звездных системах, и аномалией Пионера.
- Андерсон, JD; Турышев С.Г .; Ньето, ММ (2002). «Миссия по проверке аномалии Пионер». Международный журнал современной физики D . 11 (10): 1545. arXiv : gr-qc / 0205059 . Bibcode : 2002IJMPD..11.1545A . CiteSeerX 10.1.1.338.6120 . DOI : 10.1142 / S0218271802002876 . S2CID 15011574 .
- Dittus, H .; и другие. (Сотрудничество Pioneer Explorer) (2005). «Миссия по исследованию Пионерской аномалии». Специальная публикация ЕКА . 588 : 3–10. arXiv : gr-qc / 0506139 . Bibcode : 2005gr.qc ..... 6139T .
- Ньето, ММ; Турышев С.Г. (2004). «Нахождение источника аномалии Пионер». Классическая и квантовая гравитация . 21 (17): 4005–4024. arXiv : gr-qc / 0308017 . Bibcode : 2004CQGra..21.4005N . CiteSeerX 10.1.1.338.6163 . DOI : 10.1088 / 0264-9381 / 21/17/001 .
- Дальнейшая разработка специального плана миссии (ограниченный доступ)
- Пейдж, JF; Диксон, Д.С. Валлин, Дж. Ф. (2005). «Можно ли использовать малые планеты для оценки силы тяжести во внешней Солнечной системе?» . Астрофизический журнал . 642 (1): 606. arXiv : astro-ph / 0504367 . Bibcode : 2006ApJ ... 642..606P . DOI : 10.1086 / 500796 .
- Ньето, ММ; Андерсон, JD (2005). «Использование ранних данных для освещения пионерской аномалии». Классическая и квантовая гравитация . 22 (24): 5343–5354. arXiv : gr-qc / 0507052 . Bibcode : 2005CQGra..22.5343N . CiteSeerX 10.1.1.339.8927 . DOI : 10.1088 / 0264-9381 / 22/24/008 . S2CID 15534323 .
- Браунштейн, младший; Моффат, JW (2006). «Гравитационное решение аномалии Pioneer 10/11». Классическая и квантовая гравитация . 23 (10): 3427–3436. arXiv : gr-qc / 0511026 . Bibcode : 2006CQGra..23.3427B . DOI : 10.1088 / 0264-9381 / 23/10/013 . S2CID 7854105 .
- Популярная пресса
- Мюссер, Г. (декабрь 1998 г.). «Пионерская утечка газа?». Scientific American . 279 (6): 26–27. Bibcode : 1998SciAm.279f..26M . DOI : 10.1038 / Scientificamerican1298-26b .
- Брит, Р.Р. (18 октября 2004 г.). «Проблема с гравитацией: новая миссия вызовет странную головоломку» . Space.com .
- Джонсон, Дж. (2 января 2005 г.). «Открывая новые двери в космос» . Сиэтл Таймс . Проверено 12 января 2012 года .
- Хеллеманс, А. (октябрь 2005 г.). «Сила, с которой нужно считаться». Scientific American . 293 (4): 24–25. Bibcode : 2005SciAm.293d..24H . DOI : 10.1038 / Scientificamerican1005-24 . PMID 16196245 .
- Макки, М. (25 января 2006 г.). «Теория гравитации обходится без темной материи» . Новый ученый .- Теория STVG ( скалярно-тензорно-векторная гравитация ) утверждает, что предсказывает аномалию Пионера
- Андерсон, Дж. (28 января 2009 г.). «Март 2009 г .: Есть ли что-то, чего мы не знаем о гравитации?» . Журнал "Астрономия" . 37 (3): 22–27.
- Вулховер, Н. (15 декабря 2010 г.). «Пионерская аномалия, космическая тайна 30-летней давности, может быть наконец разрешена» . Популярная наука . Архивировано из оригинального 19 декабря 2010 года.
- Роббинс, С. (май 2014 г.). "Разоблачение псевдоастрономии, Эпизод 110: Тайны Солнечной системы," разгаданные "псевдонаукой, часть 2 - Пионерская аномалия" . Разоблачение подкаста псевдоастрономии .
Внешние ссылки
- Показывает количество публикаций об аномалии Pioneer на arXiv.org по годам.
- «TPS позволяет изучать загадочную аномалию первопроходцев» . SpaceDaily.com . 9 июня 2006 г.
- «Разыскивается - Эйнштейн-младший» . Экономист . Март 2008 г.