„Пионерското“ откритие на руски възпитаник

Космическите сонди „Пионер“ – 10 и 11, са изстреляни от САЩ през 70-те години на ХХ век за изследване на планетите от Слънчевата система. Апаратите отдавна трябваше да са излезли извън нейните предели и да са в Открития космос. Но неизвестна сила им пречи. Към днешна дата отклонението от курса на всяка от сондите е около 400 000 километра. Доскоро липсваха задоволителни обяснения на този феномен. Слава Туришев – астрофизик от Лабораторията за реактивно движение на НАСА (JPL), авторитетен учен по изследване на Дълбокия космос, възпитаник на Физическия факултет на Московския държавен университет, е сигурен, че е открил тайната на американските космически сонди.
(Интервюто е публикувано в септемврийския брой на сп. New Scientist)

Как ви хрумна мисълта да се опитате да обясните появилата се през 80-те години аномалия – неочакваното спадане на скоростта на апаратите „Пионер“ 10 и 11?

За мен цялата наша Слънчева система е лаборатория, в която проверявам общата теория на относителността, тъй като Слънчевата система послушно спазва всички закони, оставени ни от Айнщайн и Нютон. А по време на аномалното поведение на апаратите „Пионер“ се появи необичайна слаба сила, залутала се между закона за привличането на Нютон и общата теория на относителността на Айнщайн. Беше изказано предположение, че сме настъпили нов раздел на физиката. Фактически бяхме на прага на велико откритие или се докосвахме до тайна, чието разгадаване ще позволи да бъде създаден по-мощен инструмент за изследването на гравитацията.

Какво беше първото ви предположение по този повод?

Инженерите предполагаха, че причината е напълно предсказуем теч от двигателите. Но тази слаба тласкаща сила продължи да действа с месеци и години, макар че двигателите през това време не са включвани, така че се наложи да се откажем от тази идея.

В търсенето на обяснима причина за отклонението вие доста прецизно моделирахте полета на „Пионер 10“ въз основа на проектния и на полетните данни. Разкажете ни за това.

До неотдавна се надявахме, че отчасти аномалията може да е предизвикана от термоелектрическите генератори на космическия апарат, отделящи голямо количество топлина. Тази топлина и излъчване създават много слаба сила, насочена срещу движението. Тогава още не знаехме, че величината на тази сила дава точно величината на наблюдаваното отклонение.

Тоест сега всичко е ясно?

Грешката е 18%, тоест нямаме пълна сигурност. Но според мен причината е именно тази. Някои смятат, че резултатът още не е окончателен, но аз мисля, че отхвърлихме голяма работа и причината за отклонението е напълно ясна.

Защо тогава беше необходимо толкова време?

Главният проблем беше отсъствието на подходящи устройства за съхранение на информацията. През 70-те и 80-те години полетните данни са записвани на магнитни ленти – съхранявани обикновено по няколко месеца, а след това изхвърляни. Да откриеш това, което ти е необходимо, можеше само при голям късмет. Например с „Пионер 10“ са останали само записи, направени по време на прелета му покрай поредната планета – запазени са за изучаване на гравитационното поле на тези небесни тела. Овен това трябваше да помислим как да възпроизведем записите. Изискваше се подходящо четящо устройство със съответния софтуер, необходимо беше да преобразуваме записаните данни в съвременни формати, годни за днешните системи за компютърно моделиране. За това ни трябваха години.

Имате ли за разрешаване други космически загадки?

Мечтая да видя повече работи на тема търсене на предсказаните от общата теория на относителността гравитационни вълни – вид „пулсации“ върху повърхността на тъканта на пространство-времето. Такива вълни напълно биха променили представите ни за Вселената, биха ни позволили да видим явления, които е невъзможно да се фиксират с помощта на светлината. Какво има зад „хоризонта на събитията” на черните дупки? Други вселени? Съществуват ли между нас и тях тунели в пространство-времето?

Историята на „Пионер 10“

Изстреляният на 2 март 1972 г. „Пионер 10“ пресича орбитата на Сатурн през 1976 г., а през 1979 г. – орбитата на Уран. На 25 април 1983 г. станцията минава орбитата на Плутон, който по това време е по-близо до Слънцето от Нептун. На 13 юли 1983 г. апаратът пресича орбитата на най-отдалечената планета в Слънчевата система – Нептун.
Официално мисията на „Пионер 10“ приключва на 21 март 1997 г., когато се намира на 67 астрономически единици (а.е.) от Слънцето, макар че апаратът продължава да предава данни. На 17 февруари 1998 г., на разстояние 69,419 а.е. „Пионер 10“ престава да бъде най-отдалеченият от Земята обект, сътворен от човешка ръка, тъй като го надминава космическият апарат „Вояджър 1“. През 2002 г. са получени последните телеметрични данни от „Пионер 10“.
Когато е доста зад орбитата на Нептун, апаратът започва да изпитва сила с неизвестен произход, която предизвиква слабо забавяне. Това явление е наречено „ефектът Пионер”, или „аномалията Пионер”.
Последният, много слаб, сигнал от „Пионер 10“ е получен на 23 януари 2003 г., когато той се е намирал на 12 млрд. км (80 а.е.) от Земята. Апаратът е съобщил, че се насочва в посока Алдебаран (най-ярката звезда от съзвездието Бик). Ако нищо не му се случи по пътя, той ще стигне там след 2 млн. години.