Есть одна офигенная история про пионеров. Конкретно, про "Пионер-10" и "Пионер-11".

Значит, сначала запустили в 1972 и 1973 годах. Аппараты первыми пролетели через пояс астероидов и исследовали Юпитер и Сатурн. Потом они полетели дальше к границам Солнечной системы.

В 80-х заметили странную вещь. Оба аппарата тормозили чуть-чуть сильнее, чем должны были. На них действовала крошечная, но постоянная сила, направленная в сторону Солнца. Это было похоже на то, как если бы вы бросили мяч, а он замедлялся бы немного быстрее, чем предсказывает сопротивление воздуха.

Короче, если вы играли в компьютерные игры с резиновым космосом, то вот эффект был примерно такой же.

У некоторых началась лёгкая паника.

Замедление маленькое — всего около 8,74 × 10⁻¹⁰ м/с². В десять миллиардов раз слабее, чем земное притяжение. Но его можно было надёжно измерить по доплеровскому смещению радиосигнала от аппаратов.

Никто не мог точно объяснить причину этого торможения.

Искали долго. Вот работа с разгадкой.

Короче, аномалия вызвана неравномерным излучением тепла от самих космических аппаратов. Корабли работают как очень слабые, но постоянно включенные тепловые двигатели. Они излучают тепло (в виде инфракрасных фотонов) во все стороны, но немного больше тепла уходит в одном направлении, чем в другом. Фотоны, как и любые частицы, имеют импульс. Отдача от этих улетающих фотонов создаёт крошечную силу, которая и толкает аппарат в противоположную сторону. Оказалось, что эта сила была направлена как раз от Солнца, что и выглядело как дополнительное торможение в сторону Солнца.

Доказать эту идею было невероятно сложно.

Первый подход — матмодель. Кораблям было уже 40 лет. Проделали офигенную работу, найдя старые чертежи, проектную документацию и, что самое главное, все архивные данные телеметрии — показания датчиков с бортов "Пионеров". Модель включала около 3300 поверхностей, 3700 узлов и 8700 проводников тепла. Они учли всё: от большой антенны до мельчайших приборов и кабелей. Заложили все источники тепла на борту: РИТЭГи на плутонии-238 (их мощность со временем падала из-за радиоактивного распада), научные приборы и системы связи, плюс на ранних этапах полёта Солнце тоже нагревало аппарат. Смогли вычислить, сколько фотонов улетает в каждом направлении. Гипотеза подтвердилась.

Второй подход — взяли реальные данные о движении корабля (полученные из доплеровского смещения радиосигнала) и попытались подобрать такую математическую модель дополнительной силы, которая лучше всего объяснила бы эту траекторию. Анализ данных показал, что для объяснения траектории действительно нужна дополнительная сила, которая ведёт себя в точности как тепловая отдача.

Результаты двух методов дали статистически неотличимый результат.

Автор работы — тот же выпускник МГУ, который предложил использовать Солнце как огромный гравитационный телескоп, если что.

Так что когда запускаете в космос печку — помните, что она может тормозить своим же теплом.

--
Вступайте в ряды Фурье! | Лучшие посты
12 апреля 1961 года был совершен первый полёт человека из космоса в Саратов.