Запущенные в начале 1970-х американские зонды Pioneer 10 и 11 на сегодня – самые далекие от нас искусственные объекты. Еще в 1980-х они пересекли орбиту Плутона и покинули внутренние пределы Солнечной системы. Тогда и начались странности: измерения показали, что оба зонда чуть-чуть отклонились от расчетных траекторий. Все было похоже на то, что на аппараты действует направленная к Солнцу сила, создающая ускорение порядка одной десятимиллиардной g. Сама по себе аномалия невелика – замедление от расчетной скорости составляет 8,74±1,33*10−10 м/с². Однако оно существует, и просто отмахнуться от этого факта нельзя.

Ученые перебрали все мыслимые причины аномалии – неполадки в работе радиопередатчиков, утечку газов, давление солнечной радиации и солнечного ветра, притяжение со стороны тел пояса Койпера и даже воздействие темной материи и изменения хода времени, предписанного Эйнштейном. Однако расчеты показали, что ни один из этих факторов не способен породить ускорение наблюдаемой величины. После дополнительных работ из этого списка были исключени и гипотетические особенности гравитационных сил на окраинах Солнечной системы («Те же, кроме гравитации»).

В последнее время очень хорошие перспективы демонстрировала довольно нетривиальная версия, высказанная работающим в NASA инженером Вячеславом Турищевым (читайте: «Пионерская аномалия»). Согласно его построениям, бортовой плутониевый генератор нагревает аппараты чуть неравномерно, что и вызывает отклонение. С этим в последнее время никто и не спорит, но в самом лучшем случае подобные эффекты способны вызывать не более 67% величины наблюдаемой аномалии.

Однако недавняя работа португальских ученых позволяет уточнить эту модель до полностью приемлемой точности: по словам авторов, им удалось понять, где именно расчеты Турищева и его последователей пошли «не в ту сторону». В своей модели португальцы сумели учесть и фактор неравномерного отражения и поглощения собственного тепла разными частями космических аппаратов – в разных направлениях и на разные расстояния.

Используя метод затенения по Фонгу, авторы рассчитали направление и дистанцию путешествия отраженного ИК-излучения и оценить вклад этого фактора в поведение «Пионеров». При этом выяснилась интересная картина.

Тепло, накапливаемое в основном отсеке оборудования, отражается его задней стенкой и попадает на заднюю антенну аппарата. Антенна эта ориентирована к Солнцу, в сторону Земли, и отраженное ей излучение, соответственно, будет тормозить зонд в полете (взгляните на иллюстрацию). По словам авторов, этот эффект дает недостающие проценты, и расчетные цифры торможения зондов, полученные на базе гипотезы об эффекте, вызванном неравномерным распределением тепла, отлично совпадают с данными наблюдений. Другими словами, аномалия перестает быть аномалией.

По сообщению The Physics arXiv Blog