Охота за аномалией. «Аномалии „Пионеров“»

Впервые аномалия была замечена во время гравитационного маневра, который зонд Cassini совершал, отправляясь к Юпитеру. После того как была, наконец, установлена причина не дававшей многим покоя «аномалии "Пионеров"» («Теплая аномалия»), настало время разобраться с другой странностью, связанной с траекториями полета космических аппаратов.

Странность эта была замечена еще в 1990 г., когда американский зонд Galileo на пути в систему Юпитера совершал гравитационный маневр вокруг Земли. Анализируя его траекторию, специалисты заметили, что в ходе этого маневра аппарат в какой-то момент довольно резко увеличил скорость на 4 мм/с. Цифра не слишком значительная, и в то время не привлекла особенного внимания. Однако то же самое случилось и с другими зондами, совершавшими аналогичные пролеты - NEAR, Cassini и Rosetta.

Пока никто не может толком объяснить причину этого ускорения, что приводит к спекуляциям на тему проявлений до сих пор неизвестных нам эффектов «новой физики», привлекая большое внимание и публики, и ученых. Однако изучение подобных аномалий не слишком доступно: пролеты дальних зондов и их маневры в гравитационном поле Земли - случаи единичные, и данных по ним не слишком много.
Да и достаточно точные наблюдения в ходе этого маневра производятся не всегда. С Cassini все обнаружилось лишь в тот момент, когда специалисты не смогли прочертить траекторию маневра аппарата единой дугой: как будто входящая и исходящая ее части были раздельны, что демонстрировало неожиданный прирост скорости и, как следствие, почти скачкообразное (хотя и слабое) изменение траектории.

Возможно, новые данные удастся получить через год, когда по следам Cassini, путем того же гравитационного маневра вокруг Земли, к Юпитеру отправится новая миссия Juno. Однако и это не принесет достаточного количества данных, тем более статистически значимых.

Однако недавно португальский физик Хорхе Парамос (Jorge Paramos) и его коллега из космического концерна Astrium Геральд Хекенбляйкнер (Gerald Hechenblaikner) обратили внимание на подготовку в Европе специальной миссии STE-QUEST для проверки и изучения таких эффектов. ESA запланировало запуск такого аппарата в 2022-2024 гг.

Основной задачей его будут космологические исследования - например, с целью проверки принципа эквивалентности гравитации и инерции, одного из столпов общей теории относительности, согласно которому действия этих сил неотличимы. Еще задачей STE-QUEST станет проверка гравитационного красного смещения, изменения частоты света с удалением от массивных объектов.

Такие наблюдения требуют очень аккуратного позиционирования зонда в пространстве при его полете на сильно вытянутой околоземной орбите. Для этого на борту планируется разместить датчики глобальных систем навигации, а также лазерный дальномер. Все это, по мнению Парамоса и Хекенбляйкнера, делает STE-QUEST прекрасно подходящим и для исследования возможных аномалий траектории. Так что весьма возможно, что будущая европейская миссия будет выполнять и эту интересную задачу.

По публикации MIT Technology Review / Physics ArXiv Blog