Аномалия сближения продолжает путать ученых
Когда космические зонды, такие как Розетта или Кассини, пролетают над определенными планетами и лунами, чтобы получить дополнительный импульс для полетов к удаленным объектам (совершают гравитационный маневр), их скорость незначительно меняется по неизвестной ученым причине. Один испанский исследователь решил проанализировать, можно ли с помощью гипотетического гравимагнитного поля объяснить это явление. Однако, в своей работе он совершенно не учитывает другие факторы, такие как солнечное излучение, приливные силы, релятивистские эффекты или темная материя. Как известно, все искусственные спутники Земли вращаются на круговых или эллиптических орбитах. Эти орбиты могут обладать даже большим эксцентриситетом, но пока мы не придадим аппарату вторую космическую скорость, он будет все так же продолжать падать на Землю, так же пролетать мимо нее из-за очень большой скорости в перигее, так же набирать высоту и достигать апогея, замедляясь. В принципе, все это может продолжаться довольно долго, поскольку в космическом пространстве практически отсутствует трение. Как раз движение объекта со второй космической скоростью и позволяет ему вырваться из цепких лап гравитации Земли, буквально разорвать эллиптическую орбиту, которая станет в итоге гиперболической. Все, аппарат уже точно улетит от Земли и не ясно каким образом его вернуть обратно, поскольку гипербола не замкнута, в отличие от эллипса. С самого начала исследования космоса баллистики поняли, что космический аппарат можно не только заставить «падать» на другое небесное тело (например на Марс, создав с помощью тормозного импульса из гиперболы эллипс), но и, что более важно, совершать гравитационные маневры у этих тел. Т.е. надо создать такую гиперболу отлета, которая бы пересекла в нужное время нужную орбиту крупного тела, у которого аппарат получил бы дополнительное приращение скорости и отправился бы уже к далеким рубежам Солнечной системы. Известно, что для того, чтобы выйти за пределы нашей системы аппарату мало придать вторую космическую скорость. Ведь существует еще влияние Солнца. Как раз подобные гравитационные маневры и необходимы для накопления скорости, чтобы ее хватило для преодоления уже солнечного притяжения. Это и есть третья космическая скорость. Однако, во время таких гравитационных маневров была обнаружена странная аномалия, которая заключается в том, что расчетная скоростью аппарата не совпадает с той, с которой он на самом деле движется. Эту аномалию проще всего обнаружить во время маневров у Земли из-за близкого расположения станций слежения. Впервые такая аномалия была обнаружена во время гравитационного маневра у Земли зонда Галилео в 1990 году. Тогда было зарегистрировано неожиданное увеличение скорости на 4 миллиметра в секунду. Подобное изменение скорости, но уже с обратным знаком, произошло и в следующий раз, уже в 1992 году. В 1998 году скорость космического аппарата NEAR превышала расчетную на 13 мм/с. Подобные аномалии наблюдали и у современных аппаратов: у Кассини в 1999 году скорость была меньше на 2 мм/с, у зонда Мессенджер и аппарата Розетта в 2005 году наблюдалось изменение скоростей в +0.02 мм/с и +1.82 мм/с соответственно. «Эти отклонения серьезно не затрагивают траектории космических кораблей, пока что. Но, не смотря на то, что изменение скоростей является не существенным, нам очень важно разъяснить то, чем они вызваны, особенно в современную эпоху космических исследований», — Луис Аседо Родригез, физик в Политехническом университете Валенсии (Polytechnic University of Valencia, SINC). Ученые все еще не нашли убедительного объяснения этому явлению, которое они назвали «аномалия сближения» или «пролетная аномалия», хотя в настоящее время выдвинут целый ряд гипотез. Одни указывают на влияние солнечного излучения, которое может быть причиной изменения скорости, другие предлагают теории влияния магнитных полей и приливных сил. Существуют и нетрадиционные теории, которые утверждают, что существует ореол темной материи, пойманный в гравитационную ловушку Земли.
Аседо предложил объяснение, основанное на предполагаемом распространении гравимагнитных полей, которые должны следовать за параллелями Земли. Он утверждает, что этот подход может использоваться для того, чтобы объяснить эффекты большинства аномалий сближения: «Общая теория относительности Эйнштейна предсказывает существование подобного поля, а недавно его существование было косвенно подтверждено экспериментами с зондом Gravity Probe B, который подтвердил возникновение эффекта геодезической прецессии. Однако на модель должны быть наложены существенные ограничения. Если бы это силовое поле существовало наравне с другими, то его эффекты были бы так же легко замечены в эллиптических орбитах космических кораблей и они должны были быть давным-давно обнаружены геодинамическими спутниками, такими как LAGEOS или LARES. Однако, мы видим, что дело обстоит не так, поэтому сомнительно, что принимая это поле в виде «как есть», не меняя серьезно наше понимание о силе гравитации Земли, мы можем что-то обнаружить». Поэтому у этого поля должна быть какая-то исключительная особенность, которую Аседо ищет в том, что хорошо известно, но до настоящего времени не осознавалось учеными, поскольку считалось ошибкой или погрешностью в программах анализа данных. В своих размышлениях Луис Аседо идет еще дальше. Он предполагает, что различия в скоростях могут имеет даже большее значение на понимание гравитационной силы в общем. «У нас уже есть доказательства, которые показывают совсем крошечную на первый взгляд аномалию перигелия Меркурия. Уже сейчас разрабатываются дополнения к общей теории относительности. Я считаю, что тоже самое будет со временем происходить и относительно аномалии сближения». Но пока это все предположения и, по сути, ученые топчутся на одном месте. А уже новые аппараты продолжают демонстрировать эту аномалию. Дним из последних таких аппаратов является корабль Юнона (Juno), который летит к Юпитеру и уже совершил гравитационный маневр у Земли. НАСА еще не опубликовало данные по этому полету, но все указывает на то, что его скорость так же отличается от расчетной.
По информации Scientific News Service.
|
Озарение.