Пионер 10 космический корабль. Где они сейчас? Забытые космические зонды. Другие объекты покидающие Солнечную систему
Специалистам НАСА удалось определить причину загадочного торможения космических зондов "Pioneer 10" и "Pioneer 11", которое даже списывали на действие неизвестных законов физики. Оказалось, этот процесс связан с техническими особенностями самих аппаратов, оборудование которых порождает электрические и тепловые эффекты, создающие реактивную тягу.
"Pioneer-10" стал первым космическим аппаратом, достигшим третьей космической скорости и сфотографировавшим планету Юпитер. Он был запущен 2 марта 1972 года. На корпусе аппарата была установлена анодированная пластинка из прочного алюминиевого сплава, на которой изображено послание потенциальным внеземным цивилизациям: молекула нейтрального водорода, две человеческие фигуры на фоне контура летательного аппарата, схема Солнечной системы и пр.
В 1973 году зонд пересек астероидный пояс и пролетел на расстоянии 132 тысяч километров от облаков Юпитера, благодаря чему были получены данные о составе атмосферы планеты, ее массе, параметрах магнитного поля и прочих характеристиках, включая плотность четырех крупнейших спутников Юпитера.
В 1976 году космическая станция пересекла орбиту Сатурна, в 1979 году — орбиту Урана, а в апреле 1983 года — Плутона. 13 июня 1983 года аппарат впервые перелетел через орбиту самой дальней от Солнца планеты Нептун. Официально миссия "Пионера-10" завершилась 31 марта 1997 года, но аппарат продолжал передачу данных. В феврале 2012 года корабль стал отдаляться от Солнца со скоростью около 12,046 километра в секунду, вполне достаточной для того, чтобы выйти в межзвездное пространство.
В свою очередь, "Пионер-11" был запущен 6 апреля 1973 года. От "близнеца" его отличало лишь наличие индукционного магнитометра для измерения интенсивных магнитных полей вблизи планет. В декабре 1974 года он пролетел на расстоянии 40 тысяч километров от кромки облаков Юпитера и передал на Землю подробные снимки планеты. В сентябре 1979 года зонд прошел на расстоянии порядка 20 тысяч километров от облачной поверхности Сатурна, произвел различные измерения и передал на Землю фотографии планеты и ее спутника Титан. После выполнения исследовательской миссии зонд покинул пределы Солнечной системы и сейчас должен находиться на пути к созвездию Щит. В 1995 году контакт с аппаратом был утерян. Известно, что в феврале 2012 года он отдалялся от Солнца со скоростью 11,391 километра в секунду.
Аномалия была обнаружена еще в 1998 году, когда оба зонда отдалились на 13 миллиардов километров от Солнца. Тогда исследователи НАСА обратили внимание на то, что их скорость начала замедляться с ускорением 0,9 нанометра в секунду в квадрате. После пересечения орбиты Плутона зонды стали отклоняться от заданной траектории. Специалисты пришли к выводу, что это не могло быть вызвано влиянием солнечной гравитации.
Известные законы физики не давали ответа на вопрос о причинах происходящего — было даже выдвинуто предположение, что данное явление противоречит общей теории относительности Эйнштейна. Возможно, на спутники воздействует "темная материя"! Речь идет об искривлении пространства, что означает фактически переход в иное измерение! Так ликовали любители научной фантастики, получившие массу пищи для ума.
Впрочем, эксперты вспомнили и о том, что нечто подобное уже наблюдалось в начале 1980-х, когда некая неведомая сила начала "тянуть" аппараты назад к Солнцу. Правда, тогда было найдено объяснение: мол, все дело в остатках топлива, которые улетучивались из баков во время пролета мимо Сатурна. Однако сейчас в баках "Пионеров" нет ни капли горючего, и тем не менее, их скорость продолжает замедляться.
В 2004 году ученые начали сбор архивной информации, касающейся "Пионеров" и другой аналогичной аппаратуры. В ход шли не только компьютерные данные, но и бумажные носители, а также магнитофонные записи. Как выяснилось, "аномалия" наблюдалась только у "Пионеров". К примеру, зонд Voyager не показывал никакого торможения…
В конце концов, причина странности была выявлена. Оказалось, что электрический ток научных инструментов и тепловых генераторов, находящихся на борту аппаратов, создает очень слабую реактивную тягу, которую почти невозможно заметить в обычных условиях.
47 лет, 2 месяца, 17 дней
Сайт проекта ]
Конструкция
- источник энергии -
- отсек с электроникой.
- связь с Землёй - через параболическую антенну диаметром 2,75 метра
Аппарат нёс следующие научные приборы:
- анализатор плазмы ,
- детектор заряженных частиц ,
- комплект счетчиков Гейгера ,
- детектор космического излучения ,
- радиационный детектор, ультрафиолетовый фотометр ,
- изображающий фотополяриметр,
- инфракрасный радиометр ,
- комплект для наблюдения метеорного вещества и комплект детекторов метеорных частиц.
Масса аппарата составляла 260 кг, в том числе 30 кг научных приборов; высота - 2,9 м, максимальный поперечный размер (диаметр отражателя остронаправленной антенны) - 2,75 м.
Изображения, переданные аппаратом, имели небольшое разрешение, поскольку сняты они были не камерой, а фотополяриметром, который имел очень узкое поле зрения (0,03 градуса). Развёртка по одной координате происходила за счёт вращения космического аппарата, а по другой - за счёт движения его по орбите.
«Межзвездное письмо» Пионера-10
На корпусе аппарата была установлена анодированная пластинка из прочного алюминиевого сплава. Размеры пластинки 220х152 миллиметров. Автором рисунка является Карл Саган .
На пластине изображены:
- молекула нейтрального водорода;
- две человеческие фигуры, мужчины и женщины, на фоне контура аппарата;
- относительное положение Солнца относительно центра Галактики и четырнадцати пульсаров ;
- схематическое изображение Солнечной системы и траектория аппарата относительно планет.
Рисунок молекулы водорода показан состоящим из двух атомов с разным спином. Расстояние между центрами пропорционально длине волны излучения нейтрального водорода (21 сантиметр). Это число является масштабной линейкой для нахождения других линейных величин на пластинке. Рост людей на пластинке можно найти, умножив число 8 (в двоичном коде выгравировано рядом с фигурой женщины в квадратных скобках) на 21. Размеры аппарата на втором плане даны в том же масштабе.
Пятнадцать расходящихся из единой точки линий позволяет вычислить звезду, от которой прилетел аппарат и время старта. Рядом с четырнадцатью линиями нанесен двоичный код, который указывает период пульсаров, находящихся в окрестностях Солнечной системы. Поскольку со временем период пульсаров увеличивается по известному закону, можно вычислить время запуска аппарата.
На схеме Солнечной системы рядом с планетами в двоичном виде указаны относительные расстояния от планеты до Солнца.
Критика послания
Многие символы на картинке могут оказаться непонятными иному разуму . В частности, такими символами могут стать квадратные скобки, обрамляющие двоичные числа, знак стрелы на траектории отлета Пионера и приветственно поднятая рука мужчины.
Дальнейшая судьба аппарата
В 1976 году аппарат пересёк орбиту Сатурна , а в 1979 году - орбиту Урана . 25 апреля 1983 года станция миновала орбиту Плутона , который был в то время ближе Нептуна к Солнцу. 13 июня 1983 года аппарат первым пересёк орбиту самой далёкой планеты Солнечной системы - Нептуна. Официально миссия Пионера-10 закончилась 31 марта 1997 года , когда он достиг расстояния 67 а.е. от Солнца, хотя аппарат продолжал передавать данные. 17 февраля 1998 года, на расстоянии 69,419 а.е. Пионер-10 перестал быть самым удалённым от Земли рукотворным объектом, так как его обогнал космический аппарат Вояджер-1 . В 2002 году были получены последние данные телеметрии , с тех пор уловить полезные сигналы Пионера-10 не удалось. К 2009 году аппарат удалился на 100 а.е. от Солнца .
Вылетев довольно далеко за пределы орбиты Нептуна, аппарат начал испытывать силу неизвестного происхождения, вызывающую очень слабое торможение. Данное явление было названо эффектом «Пионера» . Высказывалось много предположений, вплоть до неизвестных пока эффектах инерции или даже времени. Некоторые говорили просто о систематической ошибке измерения . Причиной же постоянного ускорения оказалась асимметричность теплового излучения самого Пионера-10 .
Последний, очень слабый сигнал от Пионера-10 был получен 23 января 2003 года , когда он находился в 12 миллиардах километров (80 а.е.) от Земли. Сообщалось, что аппарат направляется в сторону Альдебарана . Если с ним ничего не случится по пути, он достигнет окрестностей этой звезды через 2 миллиона лет .
См. также
Напишите отзыв о статье "Пионер-10"
Ссылки
- - Онлайновая книга о Пионере-10 и Пионере-11 с фотографиями и диаграммами.
- - статья в CNN, 19 декабря, 2002
Примечания
|
||||||||||||||||||||||||||
| ||||||
Для преодоления силы притяжения Солнца. «Пионер-10» был спроектирован и изготовлен в TRW Inc. Оператором миссии являлся исследовательский центр Эймса в Калифорнии.
| «Пионер-10» | |
|---|---|
| Pioneer 10 | |
| Пролет «Пионера-10» вблизи Юпитера в представлении художника |
|
| Заказчик | НАСА |
| Производитель | TRW Inc. |
| Оператор | Исследовательский центр Эймса |
| Задачи | Исследование внешних областей Солнечной системы и гелиосферы |
| Пролёт | Пояс астероидов , Юпитер |
| Стартовая площадка | База ВВС США на мысе Канаверал LC-36 |
| Ракета-носитель | Атлас-Центавр |
| Запуск | март 3, 1972 (1972-03-03 ) 01:49:04 UTC |
| Длительность полёта | 47 лет, 1 месяц, 10 дней |
| NSSDC ID | 1972-012A |
| SCN | |
| Технические характеристики | |
| Масса | 258 кг |
| Логотип миссии | |
| Сайт проекта | |
| «Пионер-10» на Викискладе | |
Конструкция
- источник энергии -
- отсек с электроникой.
- связь с Землёй - через параболическую антенну диаметром 2,75 метра
Аппарат нёс следующие научные приборы:
- анализатор плазмы ,
- детектор заряженных частиц ,
- комплект счетчиков Гейгера ,
- детектор космического излучения ,
- радиационный детектор, ультрафиолетовый фотометр ,
- изображающий фотополяриметр,
- инфракрасный радиометр ,
- комплект для наблюдения метеорного вещества и комплект детекторов метеорных частиц.
Масса аппарата составляла 260 кг, в том числе 30 кг научных приборов; высота - 2,9 м, максимальный поперечный размер (диаметр отражателя остронаправленной антенны) - 2,75 м. Изображения, переданные аппаратом, имели небольшое разрешение, поскольку сняты они были не камерой, а фотополяриметром, который имел очень узкое поле зрения (0,03 градуса). Развёртка по одной координате происходила за счёт вращения космического аппарата, а по другой - за счёт движения его по орбите.
«Межзвездное письмо» «Пионера-10»
На корпусе аппарата была установлена анодированная пластинка из прочного алюминиевого сплава. Размеры пластинки 220х152 миллиметров. Автором рисунка является Карл Саган .
На пластине изображены:
- молекула нейтрального водорода;
- две человеческие фигуры, мужчины и женщины, на фоне контура аппарата;
- относительное положение Солнца относительно центра Галактики и четырнадцати пульсаров ;
- схематическое изображение Солнечной системы и траектория аппарата относительно планет.
Рисунок молекулы водорода показан состоящим из двух атомов с разным спином. Расстояние между центрами пропорционально длине волны излучения нейтрального водорода (21 сантиметр). Это число является масштабной линейкой для нахождения других линейных величин на пластинке. Рост людей на пластинке можно найти, умножив число 8 (в двоичном коде выгравировано рядом с фигурой женщины в квадратных скобках) на 21. Размеры аппарата на втором плане даны в том же масштабе.
Пятнадцать расходящихся из единой точки линий позволяет вычислить звезду, от которой прилетел аппарат, и время старта. Рядом с четырнадцатью линиями нанесен двоичный код, который указывает период пульсаров, находящихся в окрестностях Солнечной системы. Поскольку со временем период пульсаров увеличивается по известному закону, можно вычислить время запуска аппарата.
На схеме Солнечной системы рядом с планетами в двоичном виде указаны относительные расстояния от планеты до Солнца.
Критика послания
Многие символы на картинке могут оказаться непонятными иному разуму . В частности, такими символами могут стать квадратные скобки, обрамляющие двоичные числа, знак стрелы на траектории отлета «Пионера-10» и приветственно поднятая рука мужчины.
Запущенный 2 марта 1972 года «Пионер-10» стал первым искусственным зондом, исследовавшим Юпитер.
Спустя 5 лет он покинул пределы Солнечной системы и даже, когда научная программа исследований была завершена (произошло это 31 марта 1997 года), все еще продолжал передавать данные о межпланетной радиации и величине магнитного поля. NASA приняло решение не отключать автоматическую систему зонда, учитывая тот факт, что его радиоизотопный источник питания все еще продолжал вырабатывать электроэнергию.
С тех пор NASA периодически делало попытки устанавливать с ним связь. В апреле 2001-го на «Пионер-10» вновь был послан сигнал, вернувшийся 22 часа спустя. Так что, по всей видимости, его состояние много лучше того, что могли предполагать специалисты. Еще в прошлом году зонд передавал данные, получаемые детектором космических лучей.
То, как этот зонд передвигается в пространстве, представляет для ученых огромный интерес, поскольку наблюдаемое замедление «Пионера» одним лишь гравитационным притяжением Солнечной системы, как выяснилось, объяснить нельзя. А значит, это обстоятельство может либо служить свидетельством существования неизвестной пока науке силы, либо быть связанным с какими-то свойствами самого космического аппарата. Дело в том, что точная копия этого зонда — «Пионер-11», в задачу которого входили исследования Юпитера и Сатурна, был запущен в 1973 году, но в 1995-м связь с ним прервалась.
«Пионер-10» стал первым аппаратом, сумевшим пройти через Астероидный Пояс и провести наблюдения и съемку вблизи Юпитера. На сегодняшний момент этот самый отдаленный объект из всех созданных человеком продолжает находиться в межзвездном космическом пространстве, двигаясь по направлению к звезде Альдебаран (созвездие Тельца).
На борту «Пионера —10» находится пластина размером 15х23 см из алюминия, анодированного золотом, с выгравированной пиктограммой. Закреплена она на стойках, поддерживающих антенну аппарата так, чтобы защитить ее поверхность от эрозии, вызываемой межзвездной пылью. По замыслу разработчиков, с ее помощью предполагаемые жители других звездных систем, которых, возможно, отделяют от нас миллионы лет, смогут узнать, когда, откуда и кем был запущен этот аппарат.
Вверху схематично изображены два атома водорода с противоположными спинами электронов. Длина волны излучения атомарного водорода и его частота являются базовыми единицами для всех данных на схеме. Все числовые данные записаны в двоичной форме («|» — единица, «-» — ноль). Пучок расходящихся радиальных линий показывает 14 пульсаров, по расположению которых можно понять, что родиной аппарата является Солнечная система.
Горизонтальные и вертикальные штрихи на концах лучей соответствуют двоичным записям расстояний от Солнца до каждого пульсара и период его излучения. Так как период излучения пульсаров уменьшается с постоянной скоростью, можно определить момент, когда был запущен «Пионер». Длинный горизонтальный луч, проходящий через фигуры людей, показывает расстояние от Солнца до центра нашей Галактики. Внизу пластины представлены само Солнце (большая окружность) и 9 планет (штриховые записи под и над ними соответствуют двоичной записи расстояний до Солнца), а также траектория движения аппарата, удаляющегося от Земли, минующего Марс и огибающего Юпитер.
Горизонтальные штрихи вверху и внизу правее женской фигуры показывают ее рост (168 см) и соответствуют длине волны водорода (21 см), умноженной на 8, двоичная запись которой (один горизонтальный и три вертикальных штриха) находится справа от центра женской фигуры. Рядом с мужской фигурой схематично показан сам «Пионер» (базовый блок в виде прямоугольника и антенна в виде сегмента круга). Это дает возможность представить физические размеры и внешний облик существ, создавших «Пионер». Рука мужчины поднята вверх, означая и приветствие, и доброжелательность.
«Межзвездное письмо» Пионера-10
На корпусе аппарата была установлена анодированная пластинка из прочного алюминиевого сплава. Размеры пластинки 220х152 миллиметров. Автором рисунка является Карл Саган .
На пластине изображены:
- молекула нейтрального водорода
- две человеческие фигуры, мужчины и женщины, на фоне контура аппарата
- относительное положение Солнца относительно центра Галактики и четырнадцати пульсаров
- схематическое изображение Солнечной системы и траектория аппарата относительно планет.
Рисунок молекулы водорода показан состоящим из двух атомов с разным спином. Расстояние между центрами пропорционально длине волны излучения нейтрального водорода (21 сантиметр). Это число является масштабной линейкой для нахождения других линейных величин на пластинке. Рост людей на пластинке можно найти, умножив число 8 (в двоичном коде выгравировано рядом с фигурой женщины в квадратных скобках)на 21. Размеры аппарата на втором плане даны в том же масштабе.
Пятнадцать расходящихся из единой точки линий позволяет вычислить звезду, от которой прилетел аппарат и время старта. Рядом с четырнадцатью линиями нанесен двоичный код, который указывает период пульсаров, находящихся в окрестностях Солнечной системы. Поскольку со временем период пульсаров увеличивается по известному закону, можно вычислить время запуска аппарата.
На схеме Солнечной системы рядом с планетами в двоичном виде указаны относительные расстояния от планеты до Солнца.
Критика послания
Многие символы на картинке могут оказаться непонятными иному разуму. В частности, таким символами могут стать квадратные скобки, обрамляющие двоичные числа, знак стрелы на траектории отлета Пионера. Приветственно поднятая рука мужчины тоже понятна только человеку.
Дальнейшая судьба аппарата
Вылетев довольно далеко за пределы орбиты Нептуна, аппарат начал испытывать силу неизвестного происхождения, вызывающую очень слабое торможение. Данное явление было названо «эффектом Пионера ». Высказывалось много предположений, вплоть до неизвестных пока эффектах инерции или даже времени. Некоторые говорят просто о систематической ошибке измерения . Причиной же постоянного ускорения оказалась асимметричность теплового излучения самого Пионера-10 .
Последний, очень слабый сигнал от Пионера-10 был получен 23 января 2003 года, когда он находился в 12 миллиардах километров (80 а.е.) от Земли. Сообщалось, что аппарат направляется в сторону Альдебарана. Если с ним ничего не случится по пути, он достигнет окрестностей этой звезды через 2 миллиона лет .
Примечания
См. также
- Исследования Юпитера
Ссылки
- Pioneer Odyssey, NASA SP-396, 1977 - Онлайновая книга о Пионере-10 и Пионере-11 с фотографиями и диаграммами.
- A distant Pioneer whispers to Earth - статья в CNN, 19 декабря, 2002
| Исследование Юпитера космическими аппаратами | |
|---|---|
| С пролётной траектории | |
| С орбиты | |
| Спускаемые зонды | |
| Будущие миссии | |
| Отменённые миссии | |
| См. также | |
| Жирный шрифт обозначает действующие АМС | |
