Pionieru anomālija, ko atrisināja 1970. gadu datorgrafikas tehnika

Apmēram pēdējās desmitgades laikā pionieru anomālija ir kļuvusi par vienu no lielākajām neatrisinātajām mīklām astrofizikā.



DNS testi priekšteču noteikšanai

Problēma ir tāda. Pioneer 10 un 11 kosmosa kuģi tika palaisti virzienā uz Jupiteru un Saturnu 1970. gadu sākumā. Pēc attiecīgiem pārlidojumiem viņi turpināja bēgšanas trajektorijas no Saules sistēmas, abas palēninājās Saules gravitācijas spēka ietekmē. Taču rūpīgi mērītāji rāda, ka kosmosa kuģis palēninās ātrāk, nekā vajadzētu, it kā tos velk papildu neredzams spēks pret Sauli.

Šis palēninājums ir niecīgs: tikai (8,74±1,33) × 10^-10 ms^-2. Lielais jautājums ir, no kurienes tas nāk.





Kosmosa kuģu inženieru pirmā doma bija, ka kosmosa kuģa izdalītais siltums var izraisīt tieši šādu palēninājumu. Taču, kad viņi pētīja veidu, kādā plutonijs uz kuģa tika ražots siltums un kā tas varēja izdalīties, viņi nespēja saskaitīt skaitļus. Viņi teica, ka maksimālais siltuma efekts varētu radīt tikai 67 procentus no palēninājuma.

Tas noveda pie daudzām citām idejām, no kurām dažas esmu aplūkojis šajā emuārā. Piemēram, pagājušajā gadā mēs izskatījām darbu, izslēdzot iespēju, ka gravitācija šajos attālumos varētu būt spēcīgāka, jo mums vajadzētu būt iespējai redzēt līdzīgu ietekmi uz citu tālu objektu, piemēram, Plutona, orbītu.

Tagad Frederiko Fransisko no Instituto de Plasmas e Fusao Nuclear Lisabonā, Portugālē un daži draugi saka, ka ir noskaidrojuši, kur termiskie aprēķini kļūdījās.



Šie puiši ir pārveidojuši aprēķinus, izmantojot datora modeli ne tikai tam, kā siltums tiek izdalīts, bet arī kā tas tiek atspoguļots no dažādām kosmosa kuģa daļām. Pārdomas izrādās izšķirošas.

Iepriekšējie aprēķini ir tikai novērtējuši atspulgu ietekmi. Tātad Francisco un co izmantoja datormodelēšanas tehniku, ko sauc Fonu ēnojums lai precīzi noskaidrotu, kā izdalītais siltums tiek atspoguļots un kādā virzienā tas nonāk.

Fonu ēnojums tika izveidots 1970. gados, un tagad to plaši izmanto daudzās renderēšanas pakotnēs, lai modelētu atspulgus trīs dimensijās. Sākotnēji tas tika izstrādāts, lai apstrādātu redzamās gaismas atstarošanos no 3D objektiem, taču tas tikpat labi darbojas arī infrasarkanajā gaismā, piemēram, Francisco un citi.

Jo īpaši Phong ēnojums ir ļāvis Portugāles komandai pirmo reizi iekļaut siltuma efektu, ko izdala kosmosa kuģa daļa, ko sauc par galveno aprīkojuma nodalījumu. Izrādās, ka siltums no šī nodalījuma aizmugurējās sienas tiek atstarots no kosmosa kuģa antenas aizmugures (skatiet diagrammu iepriekš).



Tā kā antena ir vērsta uz Sauli, pret Zemi, atspulgi no tās aizmugures varētu palēnināt kosmosa kuģa ātrumu. Starojums no šīs sienas pirmajā atkārtojumā atspīdēs no antenas un pievienos spēku saules virzienā, saka Francisco un citi.

Lūk, šī papildu spēka sastāvdaļa rada visu atšķirību. Fransisko un līdzinieku teiktais: ar šeit sniegtajiem rezultātiem kļūst arvien skaidrāk redzams, ka, ja vien neparādās jauni dati, Pioneer zondes anomālā paātrinājuma mīklu beidzot var likt mierā. Citiem vārdiem sakot, anomālija pazūd.

Protams, citas grupas vēlēsies apstiprināt šos rezultātus, un komanda Reaktīvo dzinēju laboratorijā Pasadenā, kas ir apkopojusi datus par zondēm, pašlaik pēta savu siltuma budžeta datora modeli.

Būs interesanti redzēt, vai viņi piekrīt. Ja viņi to dara; problēma atrisināta. droši vien!

Atsauce: arxiv.org/abs/1103.5222 : Pioneer kosmosa kuģa paātrinājuma atstarojošā termiskā ieguldījuma modelēšana

Tagad varat sekot emuāram The Physics arXiv vietnē Twitter

paslēpties

Faktiskās Tehnoloģijas

Kategorija

Bez Kategorijas

Tehnoloģija

Biotehnoloģija

Tehniskā Politika

Klimata Izmaiņas

Cilvēki Un Tehnoloģijas

Silikona Ieleja

Datortehnika

Žurnāls Mit News

Mākslīgais Intelekts

Kosmoss

Gudrās Pilsētas

Blockchain

Funkcijas Stāsts

Absolventu Profils

Absolventu Savienojums

Mit News Funkcija

1865. Gads

Mans Skats

77 Mass Ave

Iepazīstieties Ar Autoru

Profili Dāsnumā

Redzēts Universitātes Pilsētiņā

Absolventu Vēstules

Jaunumi

2020. Gada Vēlēšanas

Ar Indeksu

Zem Kupola

Ugunsdzēsības Šļūtene

Bezgalīgi Stāsti

Pandēmijas Tehnoloģiju Projekts

No Prezidenta

Vāka Stāsts

Foto Galerija

Ieteicams