快速阅读: 据公开信息显示,NASA“先驱者10号”和“11号”探测器曾出现朝向太阳的异常加速度,长期引发新物理猜想;后续分析确认该现象源于热辐射反冲力。相比之下,地球飞越任务中观测到的速度增量异常至今未解,科学家期待未来深空任务提供关键线索。
1972年和1973年,美国国家航空航天局(NASA)先后发射了“先驱者10号”和“先驱者11号”探测器。它们是人类首次飞越木星和土星的航天器,并穿越小行星带,成为最早抵达太阳系边缘的五艘探测器中的前两艘。
在任务过程中,这两艘探测器出现了一项长期未解的异常现象。当飞行至距太阳约20个天文单位(1天文单位为地球与太阳的平均距离)时,它们均表现出微弱但持续的朝向太阳的加速度。这一现象与基于现有引力模型的预测不符,引发了科学界广泛关注。
研究发现,该异常表现为探测器传回的无线电多普勒数据与理论模型存在偏差。若引入一个指向太阳、来源不明的恒定加速度项,偏差即可消除。由于牛顿万有引力定律遵循平方反比关系,太阳引力应随距离增大而迅速减弱,但探测器数据似乎暗示了不同规律。
部分学者曾推测,这可能涉及新物理机制,例如宇宙膨胀对局部时空的影响,或需修正引力理论。然而,后续发射的其他深空探测器并未在相同距离观测到类似现象,削弱了新物理假说的可信度。
多年后,科学家通过重新分析恢复的多普勒数据发现,异常加速度实则源于探测器自身。热辐射从其表面非均匀释放所产生的反冲力,足以解释观测到的偏差。一旦将这一热效应纳入模型,异常便不复存在。
相比之下,另一类“飞越异常”仍待破解。包括伽利略号、卡西尼—惠更斯号和罗塞塔号在内的多个探测器,在借助地球引力加速时,均测得略高于预期的速度增量。目前提出的解释涵盖地球自转效应、局部暗物质晕等,但尚无定论。
目前,尚未观测到其他航天器出现类似的异常加速现象,其飞行速度仍处于预期范围内。与“先驱者异常”类似,“飞越异常”未来很可能获得较为常规的科学解释,但截至目前仍未得到明确解答。
科学家推测,随着更多探测器飞向深空,若再次遭遇相同效应,或将提供关键线索。但也有观点认为,部分探测器存在的未被充分核算的热控问题,可能才是导致异常的根源。最终答案仍有待时间检验和科研工作的持续推进。
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引用自:IFLScience网站