L'estrany recorregut de les sondes Pioneer no té res d'exòtic

2012/04/23 Carton Virto, Eider - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Astrofisika
• Ingeniaritza

Mitjançant simulacions molt concretes per ordinador, investigadors dels Estats Units i el Canadà han donat per resolt el misteri de tretze anys. L'origen de l'estranya trajectòria i acceleració de les sondes Pioneer 10 i Pioneer 11 es troba en les pròpies sondes. En concret, en la calor del generador elèctric i dels instruments científics que s'alimenten d'ell. La hipòtesi d'emissió de calor no és nova, però s'ha demostrat per primera vegada mitjançant simulacions tan precises i a més per dues vies diferents. Per tant, s'exclouen les explicacions exòtiques basades en la matèria fosca, en els possibles errors de la teoria general de la relativitat o en la teoria de les cordes.

Durant anys el misteri ha estat la causa de l'acceleració addicional de les sondes Pioneer en la direcció del Sol, i la causa de la disminució exponencial d'aquesta força. Per a resoldre el misteri, els investigadors han treballat dues vies complementàries. D'una banda, la reconstrucció de la sonda Pioneer 10 en el simulador. S'ha tingut en compte la naturalesa i ubicació del generador d'electricitat i dels instruments, i s'ha calculat la quantitat de calor emesa al llarg del temps, la seva adreça i la contribució de cadascun dels dispositius per força total que ha sofert la sonda. Així doncs, la trajectòria de la sonda que calcula la simulació es correspon amb la que realment ha tingut. Així mateix, a partir de les dades reals de la trajectòria de les sondes, els investigadors han realitzat una nova anàlisi, calculant les forces tèrmiques necessàries perquè es produeixi. Totes dues anàlisis coincideixen.

Ficat en detalls, la simulació ha revelat que el principal responsable de l'acceleració addicional és la radiació tèrmica dels instruments muntats en la part posterior de les sondes, situats en la posició d'esquena del Sol. La reducció exponencial de la força i la meitat de la vida de la reducció entorn dels 27 anys és conseqüència de la pèrdua d'eficiència dels generadors d'electricitat. Els generadors aprofiten la calor de desintegració del plutoni 238 per a produir electricitat, però en tenir una vida mitjana de 88 anys, les hipòtesis fins ara no eren capaces d'explicar la diferència. La nova simulació ha tingut en compte la deterioració dels termoparells en els generadors, i el resultat teòric coincideix amb les dades reals.

Les sondes Pioneer 10 i 11 van ser llançades a principis de la dècada dels 70 i es consideren situades en el límit del sistema solar. L'últim senyal va ser rebuda en 2003. Gairebé deu anys després, sembla haver-se revelat l'últim misteri.