Donnerstag, 19. Juli 2012

Neue Studie erklärt "Pioneer-Anomalie"


Illustration einer der Pioneer-Sonden. | Copyright: NASA

Pasadena (USA) - Eine unerwartete leichte Abbremsung der Pioneer-Sonden 10 und 11, die sogenannte Pioneer-Anomalie, stellt Wissenschafter seit den frühen 1980er Jahren vor ein Rätsel. Während einige schon eine unbekannte Kraft hinter der Anomalie vermuteten, hat sich in den letzten Jahren die Theorie verdichtet, dass Wärme für die leichte Verlangsamung der beiden Zwillingssonden verantwortlich ist (...wir berichteten, s. Links). Auch eine neue Studie der NASA kommt nun abschließend zu diesem Schluss und erklärt die Anomalie mit Hitze, die von elektrischem Strom, der durch Bordinstrumente fließt und von der thermoelektrischen Stromversorgung ausgeht.

Wie die Forscher um Slava Turyshev vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA aktuell im Fachmagazin "Physical Review Letters" berichten, sei der nun nachgewiesene minimale Effekt mit der Vorstellung zu vergleichen, "dass ein Auto in seiner Fahrt von den Protonen seiner Scheinwerfer zurückgeschoben werden würde".

Während die erstmals in den frühen 1980er Jahren gemessene Anomalie zunächst auf letzte Treibstoffreste zurückgeführt wurde, zeigte sich auch noch nach einer Entfernung der beiden Sonden von rund 13 Milliarden Kilometern, dass die Abschwächung weiterhin anhielt. Damals spekulierten Wissenschaftler, dass hierfür eine Kraft im Universum verantwortlich sein könnte, die dann jedoch der Einstein'schen Relativitätstheorie widerspräche.

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Anhand alter Telemetriedaten der Pioneer-Sonden, die teilweise noch aus Zeiten des Starts der Sonden 1972 und 1973 stammen und noch auf Lochkarten und später auf Magnetbändern aufgezeichnet wurden, gelang den Forschern nun des Rätsels Lösung.

Der Grund, weshalb ähnliches nicht auch andere Raumschiffe betrifft, liege in der Konstruktionsweise der Pioneer-Sonden, so die Forscher. So sei beispielsweise die Voyager-Sonde für den Effekt weniger anfällig, da ihre Antriebsaggregate die Sonde entlang dreier Achsen ausrichte, während die Pioneer-Sonden rotieren müssen, um sich zu stabilisieren.

Mit den neuen alten Daten konnten Turyshev und seine Kollegen nun die Hitzeabgabe der elektrischen Untersysteme und den Zerfall von Plutonium, da als Energielieferant an Bord beider Pioneersonden ist, genau berechnen. Diese Werte, so erklären die Forscher, "stimmen nun exakt mit Kursabweichungen beider Pioneer-Sonden überein. (...) Natürlich hätten wir sehr viel lieber Beweise für eine neue physikalische Kraft gefunden, dennoch sind wir froh, dass wir das Mysterium nun klären konnten."

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