Juno hatalı ve anormal şekilde aşırı uçuyor. Bu neden oluyor?
[Bokeyuan-Bilimin Popülerleştirilmesi] Eğer bu makale size hiç bilmediğiniz bilgi veya bilgiyi getirebiliyorsa, "Bokeyuan" hala yararlı olduğunu düşünüyor. Sonra yorum alanına bir yorum bırakın, beğenin ve takip edin (* ° °) = 3
Jüpiter'in Güney Kutbu, 2 Şubat 2017'de 62.800 mil (101.000 kilometre) yükseklikte çekilmiş. Telif hakkı: NASA / JPL-Caltech / SwRI / MSSS / John Landino
1960'ların başlarında, bilim adamları, uzay aracının hızını artırmak için büyük bir gök cismi üzerinde uçacağı yerçekimi destekli bir yöntem (yerçekimi sapan etkisi) geliştirdiler. Vanguard, Voyager, Galileo, Cassini ve New Horizons görevleri dahil olmak üzere birçok ünlü görev bu teknolojiyi kullandı. Bu uçuşların çoğu sırasında bilim adamları, uzay aracının hızının yörünge modeliyle tutarsız olarak arttığı bir anormallik fark ettiler.
Bu, onlarca yıldır üzerinde çalışılmış ve önceki tüm açıklamalar reddedilmiş olmasına rağmen, "uçuş anomalisi" olarak adlandırılmıştır. Bu sorunu çözmek için, Valencia Üniversitesi Multidisipliner Matematik Okulu'ndan bir grup araştırmacı, Juno sondasının eylemlerine dayanan yeni bir yörünge modeli geliştirdi.
Birlikte, "Juneo" yörüngesinin sözde "anormal uçuşunun" olası nedenlerini incelediler. "Juneo" nun "uçtan uca" birçok yörüngesine göre, sadece bir anormallik yaşadığı belirlenmekle kalmıyor, aynı zamanda olası bir açıklama da sağlıyor.
"Pioneer 10" sondası 1972'de fırlatıldı ve şimdi Aldebaran yıldızına doğru uçuyor. Telif hakkı: NASA
Bunu kırmak için uzay aracının hızı, uzay aracındaki radyo sinyalinin Derin Uzay Ağı'ndaki (DSN) antene Doppler frekans kayması ölçülerek belirlenir. 1970'lerde, Pioneer 10 ve 11 sondaları fırlatıldığında, güneş sisteminin kenarına gitmeden önce Jüpiter ve Satürn'ü ziyaret ettiler.Bu sondaların hepsi, 20'den 70 AU'ya (Uranüs) gittikleri için bazı garip şeyler yaşadılar. Güneşin yanından geçmek.
Temel olarak, bu dedektörler mevcut modellerin tahmin ettiğinden daha uzaktır (240.000 mil). Buna "Öncü Anomalisi" denir ve uzay fiziği camiasında ortak bir efsane haline gelmiştir. Vanguard anomalisi çözülmüş olsa da, aynı fenomen sonraki görevlerde birçok kez meydana geldi.
"Uçuş anomalisi", 1990'ların başında John Anderson liderliğindeki bir araştırma ekibi tarafından Jet Tahrik Laboratuvarı'ndaki araştırmacılar tarafından keşfedilen bir sorundu. 8 Aralık 1990'da Dünya'ya yaklaşan Galileo uzay aracının tüm yörüngesine uyum sağlamaya çalıştıklarında, bunun ancak yörüngeye girip çıkmanın farklı asimptotik hızlarını hesaba katarak 3,92 mm / sn'lik beklenti teorisine karşılık gelebileceğini buldular.
Bu etki Doppler verilerinde ve değişen verilerde görülür, bu nedenle ölçüm teknolojisinin bir sonucu değildir. "Daha sonra 1992'de, Galileo sondası onu birkaç uçuş sırasında tekrar keşfetti, asteroidin buluşma görevi 1998'de Dünya'ya, Cassini 1999'da ve Rosetta and Messenger 2005'te. En büyük fark şudur. Yakınlarda bulunan (yaklaşık 13 mm / s), bunun nedeni dünya yüzeyinden 532 kilometre uzaklıktaki bir perigee bağlıdır.
NASA'nın Juno uzay aracı 6 Ağustos 2011'de fırlatıldı ve 4 Temmuz 2016'da Jüpiter'e ulaşacak. Telif hakkı: NASA / JPL
Diğer bir gizem de, bazı durumlarda bu anormalliğin açık olduğu, diğer durumlarda ise tespit edilebilirlik eşiğinin üzerinde olduğu veya hiç olmadığıdır - tıpkı Ekim 2013'te olduğu gibi, Zhu Juno'nun yeryüzünde uçması için de durum aynı. Hiçbir ikna edici açıklama, etki veya karanlık madde ve gelgit etkilerinden genel göreliliğin genişlemesine ve yeni fiziğin varlığına kadar pek çok açıklamaya yol açmadı.
Ancak, bunların hiçbiri uçuş anormalliğini açıklayabilecek önemli açıklamalar üretmedi. Bu sorunu çözmek için Acedo ve meslektaşları, Jüpiter'in merkezine en yakın prob yörüngesindeki nokta olan perijove'daki "Juneo" görevi için optimize edilmiş bir model oluşturmaya çalıştı. Acedo açıkladı:
Juno 4 Temmuz'da Jüpiter'e vardıktan sonra, NASA'nın Jet Tahrik Laboratuvarı (JPL) ekibi tarafından hesaplanan takılı yörünge ile karşılaştırmak için bağımsız bir yörünge modeli geliştirme fikrimiz vardı. "Sonuçta, Juno Jüpiter'e çok yakın bir uçuş yapıyor, çünkü yüksek irtifa bulutlarının yüksekliği (yaklaşık 4000 kilometre) dünyanın yarıçapının küçük bir parçası. Bu nedenle burada anormallikler bulmayı bekleyin. Bu bizim için ilginç bir etki olacak. Ek, çünkü bunun yalnızca özel bir dünya uçuşu sorunu değil, aynı zamanda evrensel olduğunu da kanıtlayacak.
Onların modeli, Güneş'in ve Jüpiter'in daha büyük uydularının (Io, Europa, Ganymede ve Callisto) gelgit kuvvetlerini ve bilinen bölgesel harmoniklerin katkılarını hesaba katıyor. Juno Perijov'a ulaştığı için gelgit kuvvetlerinden daha önemli oldukları için gezegenin şeklinin bir sonucu olan Jüpiter'in çok kutuplu manyetik alanını da açıklıyorlar.
NASAnın Juno uzay aracının fırlatılmasının ana motoru yavaşlar ve Jüpiter'in yörüngesine girer. Lockheed Martin, Juno uzay aracını NASA'nın Jet Tahrik Laboratuvarı için yaptı. Telif hakkı: NASA / Lockheed Martin
Son olarak, Jüpiter'in "Juno" uçuşu sırasında da anormalliklerin olacağını tahmin ettiler. Ayrıca, bu anormallikte önemli bir radyal bileşen olduğuna dikkat edin, bunlardan biri Jüpiter'in merkezinde bozulur. Acebo açıkladı:
Anormal bir hızlanma, yakındaki Juno uzay aracına da etki eder (bu durumda, asimptotik hız, yörünge kapalı olduğu için kullanışlı bir kavram değildir). Bu ivme, Dünya'nın uçuş oranının anormal ivmesinin neredeyse 100 katıdır. Anderson ve arkadaşlarının ilk sezgisinde, bu fenomenin dünyanın açısal dönüş hızı (Jüpiter ile dünya arasındaki 24 saatlik süre 9.8 saat), dünyanın yarıçapı ve olası kütle ile ilişkili olduğuna inanılmaktadır.
Bu anormallik, uzay aracının radyal hızı ile ışık hızı arasındaki orana bağlı gibi görünüyor ve uzay aracı Jüpiter'in bulutları üzerinde değiştikçe hız çok hızlı bir şekilde düşüyor. Bu problemler genel görelilik teorisi tarafından tahmin edilmez, bu nedenle, yeni bir kütleçekimsel fenomenin - ya da belki daha geleneksel bir etkinin - göz ardı edilmesi ihtimali vardır.
Son olarak, hesaplanan modelleri "Juneo" misyonu tarafından sağlanan telemetri verileriyle yakından ilişkili olduğundan, sorun hala mevcuttur. "Anormal model çok karmaşık göründüğü için daha fazla araştırma gereklidir. Tek bir yol (veya Juno'nun yörüngesine benzer bir dizi) tüm alanı haritalayamaz. Acebo şunları söyledi: Özel bir görev gerekli, ancak finansal azaltma ve Deneysel yerçekimine olan sınırlı ilgi, bu görevi yakın gelecekte görmemizi engelleyebilir.
60 yıllık uzay keşiflerinden sonra bile ve genel göreliliğin ilk önerisinden bu yana, model hala mükemmelleştiriliyor ve bu da fiziğin karmaşıklığını kanıtlıyor. Belki bir gün çözülebilecek hiçbir sır olmadığını ve evrenin bizim için çok anlamlı olduğunu keşfedeceksiniz. Ne sevindirici bir gün olacak!
Bilgi: Sınırsız Bilim, Boko Park-Bilim Yaygınlaştırma
Referans: Dünya ve Gezegensel Astrofizik
Yazar: Matt Williams
From: Universe Today
Derleme: Neutron Star
İnceleme: Brocade Garden
