El Pionero de la anomalía finalmente explicó?

Question

Pioneer 10 y 11 son robóticos sondas espaciales lanzadas por la NASA en la década de 1970. Después de salir de nuestro sistema solar, una inusual desaceleración de ambas naves se ha medido a ser aproximadamente de $$\ddot{r}_p = -(8.74±1.33)×10^{-10} \frac{m}{s^2}$$ con respecto a nuestro sistema solar.

Varios intentos se hicieron para explicar este efecto pequeño, llamado el Pionero de la anomalía, pero ninguno fue plenamente aceptado en la comunidad científica hasta el momento.

Hace dos meses, Frederico Francisco et al han propuesto otra solución al problema. Ellos asumen que, a grandes rasgos, que la radiación térmica de la nave espacial causada por el plutonio a bordo junto con la estructura real de las sondas es el responsable de este misterio de la física moderna.

Aquí una imagen de la Pioneer 10 tomado de Wikipedia, junto con un croquis de la radiación del modelo empleado en el papel:

De ahí mi pregunta:

Es el Pionero de la anomalía finalmente explicó?

Sinceramente

Answer 1

Yo me quedo mi cuello y decir que la respuesta a tu pregunta es simplemente "sí".

En primer lugar, el detalle de esas modelos térmicos son complejos y difíciles de hacer, así que queremos que la confirmación de los grupos independientes. Tenemos que: Rievers y Lämmerzahl, "de la Alta precisión térmica de modelado de sistemas complejos con una aplicación para el sobrevuelo y Pionero de la anomalía," gr-qc/1104.3985

En segundo lugar, podríamos preguntarnos si estos resultados contradicen lo anterior trabajo. La respuesta es, básicamente, no. El trabajo anterior era simplemente descuidado. Hay una agradable charla sobre este tema aquí por Toth: http://streamer.perimeterinstitute.ca/Flash/a2cc528b-1d36-4a2e-af73-5f81b8b17477/viewer.html Hay una larga historia donde la gente hizo de nuevo-de-la-envoltura de las estimaciones de los efectos térmicos y dijo, "Mira, el orden de magnitud es demasiado pequeño para la materia!" Simplemente resulta que la parte de atrás-de-la-envoltura estaban equivocados.

Finalmente, todo este material es muy difícil estar seguro de, porque hay muchas incertidumbres acerca de cosas como la degradación de la pintura blanca en el Lbtr. Por lo tanto, sería bueno tener independiente maneras de poner a prueba la hipótesis de una anomalía gravitacional, sin tener que utilizar el Pionero de datos. Tenemos estas pruebas independientes. Si el efecto obedeció a que el principio de equivalencia, que habría tenido efectos en el sistema solar exterior que en realidad no son observados: Iorio, "¿el Neptunian sistema de satélites reto gravitatoria origen de la anomalía Pioneer?," gr-qc/0912.2947

Está muerto, Jim.

Answer 2

Un equipo de la NASA recientemente (julio de 2011) se duplicó la cantidad de datos disponibles relacionados con el pionero de la anomalía, y vieron un exponencialmente la disminución de la aceleración con un 27 años de la mitad de la vida, en consonancia con la térmica escenario. Más precisamente, dicen :

La justificación de un modelo exponencial se basa en la posibilidad de que la aceleración puede ser debido a las fuerzas de retroceso generado a bordo. Debido a la degradación de la RTG termopares y los cambios en la térmica de la rejilla del sistema, el térmico resultante la fuerza de retroceso podría tener una vida media significativamente más corto que el año 87.74 la vida media de la 23⁸Pu de combustible, con 27 años de estar en el rango aceptable.

Para ellos "La causa más probable de la anomalía Pioneer es la anisotrópico de emisión de calor" y la promesa de un análisis más detallado.

El papel es arXiv:1107.2886 (ahora se publica en PRL) y hay una breve discusión sobre esto en La Física arXiv Blog.

De mi (científico, pero no experto) punto de vista, este temporal de la caries se ve como una confirmación independiente de la térmica, el origen de la anomalía Pioneer y básicamente resuelve la cuestión.

Editar (2012-04-20): El mismo equipo que acaba de ser publicado arXiv:1204.2507 otra confirmación, basado en un modelado detallado de la radiación térmica de las naves. La última frase de su resumen dice:

Como un nuevo elemento de nuestra investigación, se desarrolla un modelo con parámetros para la térmica de la fuerza de retroceso y la estimación de los coeficientes de este modelo de forma independiente a partir de navegación Doppler de datos. No encontramos ninguna diferencia estadísticamente significativa entre las dos estimaciones y a la conclusión de que una vez que la térmica de la fuerza de retroceso es tenido en cuenta adecuadamente, no anómalo aceleración sigue siendo.

Answer 3

Vea Frenado de las naves espaciales causada por las fluctuaciones del vacío.

Las fluctuaciones cuánticas son capaces de causar el frenado de las naves (Pionero de las naves espaciales anomalía), como las fluctuaciones a causa de los cuerpos a acercarse más el uno al otro (el efecto Casimir). Una nueva fórmula cuantitativa de la energía de ola de la pérdida en vacío está demostrado y que se presentan en este artículo. Le da la energía de ola de la pérdida por uno de oscilación de una onda de de Broglie: $W = Hhc/v$. Esta fórmula permite cálculos directos de la corrimiento al rojo cosmológico y el frenado de las naves.