Ανωμαλία Pioneer: Το άλυτο μυστήριο της φύσης

Τι συμβαίνει στα απώτερα άκρα του ηλιακού μας συστήματος; Ποιά αόρατη δύναμη εμποδίζει τα διαστημόπλοια Pioneer 10 και 11 να εγκαταλείψουν το ηλιακό σύστημα και να χαθούν για πάντα στο Σύμπαν;

Τα Pioneer 10 και 11 ήταν οι πρώτες αποστολές (1972 και 1973, αντίστοιχα) που κατευθύνθηκαν σε εξωτερικούς (πέρα από τον Άρη) πλανήτες, καταφθάνοντας αρχικά στον Δία και κατόπιν στον Κρόνο. Όταν οι αποστολες αυτές στέφθηκαν με επιτυχία, τα δυο διαστημόπλοια συνέχισαν την πορεία τους πάνω στο επίπεδο της εκλειπτικής προς διαμετρικά αντίθετες κατευθύνσεις, μέχρι τα όρια του ηλιακού συστήματος.

Ο Pioneer 10 ήταν το πρώτο ανθρώπινο κατασκεύασμα που πέρασε τον Πλούτωνα, τον Ιούνιο 1983, και με ταχύτητα 12 χιλιομέτρων το δευτερόλεπτο κατευθύνεται ολοταχώς προς το άστρο Αλδεβαράν, στο μάτι του αστερισμού Ταύρος. Ο Pioneer 11 συνεχίζει την πορεία του προς τον αστερισμό Αετός, όπου θα φτάσει κοντά σε ενα από τα πιο λαμπρά του άστρα σε περίπου 4 εκατομμύρια χρόνια.

Οι επιστήμονες που παρακολουθούν κατά πόδας τα διαστημόπλοια στη μακρόχρονη πορεία τους μέσα στον διαπλανητικό χώρο, ήδη από το 1980 εντόπισαν ένα πρόβλημα: Παρά την γρήγορη ταχύτητά τους, τα διαστημόπλοια φαίνεται να μένουν πίσω σχετικά με την προκαθορισμένη πορεία τους, κατά 5000 χιλιόμετρα τον χρόνο, σαν μια άγνωστη δύναμη να τα εμποδίζει να φθάσουν και να περάσουν τα όρια του ηλιακού μας συστήματος. Αυτή η ανακάλυψη έγινε γνωστή με το όνομα «Ανωμαλία Pioneer» .


Τον Μάρτιο 2006 η Γη είχε την τελευταία ευκαιρία να αποκτήσει επαφή με τον Pioneer 10 μέσω ραδιοσημάτων και οι αστρονόμοι ήλπιζαν οτι έτσι θα συγκέντρωναν πολύτιμες πληροφορίες  για την θέση και την ταχύτητα του διαστημοπλοίου, κάτι που θα βοηθούσε στη λύση του μυστηρίου. Βέβαια οι πιθανότητες επαφής δεν ήταν πολλές δεδομένης της απόστασης, των ηλικίας 34 χρόνων ηλεκτρονικών του, και της ελάχιστης ηλεκτρικής ισχύος που του απέμενε.  Έτσι η προσπάθεια τελικά απέτυχε. Δυστυχώς η επικοινωνία με τον Pioneer 11 είχε σταματήσει πολύ νωρίτερα, λόγω βλάβης τον Οκτώβριο του 1990, που οδήγησε στην τελική αποσύνδεσή του με τη Γη το 1997. Η επαφή με τον Pioneer 10 συνεχίστηκε για μερικά χρόνια ακόμη, μέχρι τον Φεβρουάριο 2000, και από τότε δεν ξανακούστηκε ποτέ.

Αλλάζουν οι Φυσικοί Νόμοι;

Τα πρώτα ενδεχόμενα που εξετάζει κανείς είναι η πιθανότητα τα δυο διαστημόπλοια να υφίστανται την βαρυτική επίδραση των χιλιάδων μικροσκοπικών ουρανίων σωμάτων που βρίσκονται στη λεγόμενη Ζώνη Kuiper, στα άκρα του ηλιακού συστήματος. Μια άλλη πιθανότητα είναι να επιδρά πάνω στα διαστημόπλοια ο ηλιακός άνεμος με τέτοιο τρόπο ώστε να τα συγκρατεί στην κίνησή τους. Μετά από προσεκτική ανάλυση όμως αποκλείστηκαν και τα δυο αυτά ενδεχόμενα. Έτσι οι επιστήμονες είναι αναγκασμένοι να εξετάσουν την εκδοχή της επίδρασης του ίδιου του διαστημοπλοίου με κάποιο τρόπο που ακόμη δεν γνωρίζουμε ή, ακόμη χειρότερα, την εκδοχή να χρειαστεί να τροποποιήσουμε τους νόμους της Φυσικής. Με ποιό τρόπο; Κυριότεροι ύποπτοι που θα μπορούσαν να προκαλέσουν την Ανωμαλία είναι: η σκοτεινή ύλη, η διαφορετική συμπεριφορά της βαρύτητας σε μεγάλες αποστάσεις ή μικρές επιταχύνσεις, ακόμη και η ύπαρξη στη Φύση περισσότερων των τεσσάρων διαστάσεων, η οποία θα συνεπαγόταν την ύπαρξη ασθενών δυνάμεων για τις οποίες ελάχιστα γνωρίζουμε προς το παρόν.

Η Εξιχνίαση του Μυστηρίου

Εκτός από τα Pioneer 10 και 11 φαίνεται οτι ανιχνεύθηκε η ίδια ανωμαλία στα μη επανδρωμένα διαστημόπλοια Galileo, Ulysses και Cassini, αν και αυτά βρίσκονταν πολύ κοντά στον Ήλιο για να μπορέσουν να εξαχθούν ασφαλή αποτελέσματα. Επίσης, τα περισσότερα διαστημόπλοια τελευταίας τεχνολογίας χρησιμοποιούν αυτοματοποιημένες μεθόδους διόρθωσης της τροχιάς τους ή παρουσιάζουν διάφορα θερμικά φαινόμενα, με αποτέλεσμα να είναι πολύ δύσκολο εως αδύνατο να μετρηθεί ένα τόσο ευαίσθητο αποτέλεσμα όπως η Ανωμαλία.    

Επομένως, τα διαστημόπλοια Pioneer είναι η μόνη προς το παρόν ελπίδα για να διαλευκανθεί το μυστήριο. Βέβαια το να συγκεντρώθούν δεδομένα διάρκειας 30 χρόνων είναι εξαιρετικά δύσκολο. Αρκεί μόνο να σκεφτεί κανεί τις τεράστιες αλλαγές που σημειώθηκαν στη χρήση computer (από τις διάτρητες κάρτες φθάσαμε στα PC και τους supecomputers) και λογισμικού (από την πρώτη γλώσσα Fortran 77 ως την σημερινή C++) με όλα τα ενδιάμεσα στάδια. Το δύσκολο αυτό έργο έχει αναλάβει μια διεθνής ομάδα επιστημόνων, αλλά αντιμετωπίζουν πολλά πρακτικά προβλήματα και την έλλειψη ουσιαστικής χρηματοδότησης από τη ΝΑΣΑ.

Το ιδανικότερο θα ήταν να ετοιμαστεί μια καινούρια αποστολή, αφιερωμένη στον ακριβή προσδιορισμό και μέτρηση της Ανωμαλίας. Όποια και αν είναι η απάντηση που θα δώσει, αυτή θα είναι τεράστιας σημασίας. Εάν η αιτία αποδειχθεί οτι σχετίζεται με κάποιο νεο φυσικό νόμο είναι προφανής η σημασία του αποτελέσματος. Αλλά ακόμη και αν αποδειχθεί οτι η Ανωμαλία οφείλεται σε κάποιο συστηματικό σφάλμα που συνδέεται με τον τρόπο λειτουργίας του σκάφους, αυτό θα αποτελέσει σημαντικό βήμα για την κατασκευή στο μέλλον σταθερότερων και ακριβέστερων διαστημοπλοίων. Σε μια τέτοια αποστολή θα προβλεφθούν με κάθε ακρίβεια όλα τα συστηματικά φαινόμενα (για παράδειγμα εκπομπή θερμότητας από το σκάφος) που θα μπορούσαν να επηρεάσουν το αποτέλεσμα και το διαστημόπλοιο θα σταλεί σε υπερβολική τροχιά (όπως οι Pioneer) για να είναι πιο εμφανής η πιθανή αιτία της Ανωμαλίας στην κίνησή του. Αν και η ΝΑΣΑ κρατάει τα χαρτιά της κλειστά, ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος έδειξε ενδιαφέρον για τον σχεδιασμό μιας τέτοιας αποστολής που μπορεί να εκτοξευθεί ήδη το 2015.


πηγή