«Бесплатный тормозящий двигатель» «Пионеров»

Легендарные «Пионеры» уже давно приводят научное сообщество в тягостное недоумение своими траекториями. Покинув пределы Солнечной системы, они стали сильно отклоняться от курса, который был задан им при отправке. Появились теории о том, что в этом удивительном деле «замешана» и темная энергия, и темная материя. Но недавно были проведены исследования группой американских исследователей, которой руководит Вячеслав Турищев, показавшие, что на самом деле ошибку допустили конструкторы, оснастив «Пионеры» двигателем, самопроизвольная работа которого и привела к отклонению траектории.
Стоит напомнить, что ранее та же группа исследователей предположила, что причиной изменения траектории была неравномерная отдача тепла у «Пионеров». Но затем выяснилось, что реальное отклонение несколько больше спрогнозированного в рамках этой модели. После этого ученые начали искать другие причины.
Проведенные наблюдения показали, что, выйдя за пределы орбиты Плутона, «Пионеры» начали получать дополнительное ускорение в направлении Солнца, которое было меньше, чем ускорение свободного падения на поверхности нашей планеты, приблизительно в 10 миллиардов раз. Также оно превышало то, которое, согласно расчетам, могла вызвать солнечная гравитация или гравитация других планет нашей системы. Явление вызвало беспокойство у ученых, они даже дали ему специальное название: «аномалия Пионера».
Исследовательская группа Турищева занялась численным моделированием ускорения, которое показало, что с течением времени оно уменьшается по экспоненте. Это опровергает предположение о неравномерном тепловом излучении, как о причине данного явления, ведь  неравномерность тепловой отдачи у «Пионеров» постоянна. Но радиоизотопные источники энергии, которые обеспечивают бортовые системы энергией, содержали плутоний-238, распад которого падает по экспоненте, так как его количество все время уменьшается. Однако проблема в том, что проведенное моделирование показало, что ускорение у «Пионеров» снизилось за 27 лет наполовину, а период полураспада плутония-238 составляет 88 лет.
В чем же причина? Ученые вновь занялись моделированием, в этот раз систем, которые могут выделять в космос тепло, которое появляется при работе радиоизотопных источников питания. На каждом «Пионере» установлена научная аппаратура в направлении глубокого космоса. Как оказалось, ее тепловое излучение несколько выше, чем на солнечной стороне аппаратов, лишенной различных выступающих частей. И в это же время радиоизотопные источники, которые смонтированы внутри, излучали достаточно равномерно во все стороны, почти не оказывая влияния на траекторию полета зондов.
Группа Турищева выяснила, что термопары, установленные в радиоизотопных термоэлектрических генераторах со временем стали преобразовывать меньше тепловой энергии распада в электрическую. По мере того, как их КПД падало, к научной аппаратуре, которая нацелена в глубокий космос, стало поступать меньше энергии. Таким образом, падение ускорения усилилось, превысив уровень снижения ускорения, который должен быть из-за распада плутония.
По сути, у «Пионеров» появился новый двигатель, которому не понадобились дополнительные затраты. При этом за несколько десятилетий он смог придать аппарату достаточно значительное ускорение и скорость.
Условно его можно определить как тепловой излучающий двигатель, аналогичный солнечному парусу наоборот. Естественно, при любых будущих отправках зондов за пределы солнечной системы, или даже к транснептуновым орбитам, следует учитывать данный фактор «бесплатного тормозящего двигателя. Ведь оказалось, что он может оказать серьезное влияние на точность продвижения по заданным маршрутам.
Немаловажен и факт, что применение достаточно мощных средств связи с Землей, которые тоже выделяют значительно количество тепла, тоже может стать фактором, оказывающим влияние на полезное для космических аппаратов ускорение.



Читайте также...



alieneternal