La explicación de la anomalía de las Pioneer

Slava Turyshev y sus colegas han realizado un artículo, aceptado para su publicación a través de la revista Physical Review Letters, y gracias a la financiación de la Planetary Society, en el que explican la anomalía observada en las sondas Pioneer.  Las sondas Pioneer fueron unas de las primeras sondas del programa de exploración estadounidense de finales del siglo pasado.  Las sondas Pioneer 10 y 11 fueron lanzadas a comienzos de la década de los 70, con el objetivo de explorar los planetas gigantes del sistema solar, Júpiter y Saturno, y de ahí saltar a la exploración de los planetas exteriores, y los confines del sistema solar.  Hace más de diez años (algunos más en el caso de la Pioneer 11) que se perdió contacto por radio con ambas sondas.  Ambas sondas han trascendido las fronteras del sistema solar, y se alejan de la tierra con destino incierto.  La Pioneer 10, por ejemplo, se cree que sigue rumbo hacia la estrella Aldebarán, en la constelación de Tauro, donde llegará, a la velocidad estimada actual, dentro de aproximadamente 1,7 millones de años.

Aparte de su importancia científica, la popularidad de las Pioneer 10 y 11 se debió en gran medida a las placas metálicas que se fijaron en su estructura; dichas placas contenían un mensaje gráfico explicando el origen de la sonda a una posible cultura extraterrestre. La placa incluye una figura de un hombre, una mujer, las transiciones del átomo de hidrógeno y la posición del Sol y la Tierra en la galaxia, y fue diseñada por Carl Sagan y Frank Drake, siendo dibujada por Linda Salzman Sagan.

 

Diseño de la placa de los Pioneer

La anomalía de las Pioneer o el efecto Pioneer consiste en la desviación observada de las trayectorias esperadas de diferentes sondas espaciales que visitan la parte exterior del Sistema Solar, en especial la Pioneer 10 y la Pioneer 11.  Hasta ahora se habían planteado diversas hipótesis, algunas de ellas involucrando nueva física con efectos exóticos, pero no existía una explicación universalmente aceptada para este fenómeno.  Parte del problema era la carencia de medios para analizar la gran cantidad de datos que se habían acumulado.  Así las cosas, hace unos años Slava G. Turyshev del Jet Propulsion Laboratory de la NASA, Viktor T. Toth de Ottawa, Ontario, Jordon Ellis, también del JPL, y Craig B. Markwardt, del NASA Goddard Spaceflight Center se pusieron a buscar financiación para un proyecto que llevaría a la recuperación del décadas de datos Doppler de las sondas, que ahora necesitaban ser analizados.  La financiación del la Planetary Society ha resultado fundamental.  En palabras de Turyshev: “La recuperación de los datos Doppler y de telemetría, y el esfuerzo del análisis termal, no habría sido posible sin la Planetary Society“.

El artículo presentado por Turyshev aclara el origen de esta anomalía y de los datos observados.  Según los investigadores, el calor producido por los RTGs (siglas de radioisotope thermoelectric generators, o generadores termoeléctricos de radioisótopos), las baterías de las sondas, se reflejaba en la parte trasera de la gran antena de alta ganancia, y ayudaba a empujar a la sonda hacia el Sol.  Otro efecto térmico a tener en cuenta provenía del calor generado por los elementos dentro de la cubierta de las sondas, que se escapaba a través de ciertas aberturas.  De acuerdo a su modelo térmico, el calor escapado apuntaba justamente en la dirección de la anomalía de las Pioneer, frenando así a las sondas en su trayectoria de alejamiento del Sol.

La explicación de la anomalía de las Pioneer ayudará a tener mayor confianza en nuestro conocimiento de la navegación espacial y los efectos a que las naves espaciales están y estarán sometidos.

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