jueves, julio 19, 2012

La “anomalía Pioneer” explicada finalmente

Un duro trabajo detectivesco resuelve un misterio científico.

El inesperado enlentecimiento de las naves espaciales Pioneer 10 y 11 de la NASA, la así llamada “anomalía Pioneer”, resultó ser debido al ligero pero detectable efecto del calor empujando hacia atrás a las sondas, según lo explicado un reciente artículo científico. El calor emana de la corriente eléctrica que fluye a través de los instrumentos y del suministro termoeléctrico de energía. Los resultados fueron publicados el 12 de junio de 2012 en la revista Physical Review Letters.

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Representación artística de una nave Pioneer dirigiéndose hacia el espacio interestelar. Ambas sondas están en trayectorias que finalmente las ubicarán fuera de nuestro sistema solar.
© NASA

“El efecto es algo así como cuando se está conduciendo un vehículo y los fotones de las luces delanteras empujan hacia atrás”, dijo Slava Turyshev, autor principal del artículo en el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL, por sus siglas en inglés) de la NASA en Pasadena, California. “Es algo muy sutil”, agregó.

Lanzadas en 1972 y 1973 respectivamente, las Pioneer 10 y 11 están en una trayectoria de alejamiento del sol. A comienzos de la década de 1980, los navegadores detectaron una desaceleración en las dos naves, con dirección hacia el sol, a medida que las sondas se aproximaban a Saturno.

Lo descartaron como un efecto de movimientos de restos de propelentes que todavía quedaban en las líneas de combustible después de que los controladores hubieran cortado la alimentación. Pero hacia 1998, a medida que las naves continuaban su camino y se encontraban a más de 13 000 millones de kilómetros del sol, un grupo de científicos liderado por John Anderson del JPL se dieron cuenta de que había una desaceleración real de unos 0,9 nanómetros (0,9 milmillonésimas de metro) por día al cuadrado. Los científicos indicaron la posibilidad de que esto podría representar algún nuevo tipo de física que contradijera la teoría general de la relatividad de Einstein.

En 2004, Turyshev decidió comenzar a reunir los registros guardados por todo el país y analizar los datos para ver si podría deducir definitivamente la fuente de la desaceleración. En parte, él y sus colegas estaban estudiando la posibilidad de una misión de física de espacio profundo para investigar la anomalía, y quería estar seguro de que había allí una en realidad, antes de solicitar una nave a la NASA.

El grupo de científicos se dedicó a buscar datos Doppler, el patrón de los datos comunicados a la Tierra desde la nave, y datos de telemetría, los datos de mantenimiento que enviaban las sondas.

En la época en que las dos Pioneer fueron lanzadas, los datos todavía se guardaban en tarjetas perforadas, pero Turyshev y sus compañeros pudieron copiar archivos digitalizados del ordenador de los navegadores de JPL que habían ayudado a conducir las naves desde 1970.

También encontraron más de una docena de cintas magnéticas guardadas debajo de una escalera en JPL y recibieron archivos del Centro Nacional de Datos Científicos del Centro Goddard de Vuelo Espacial de la NASA en Greenbelt, Maryland, y trabajaron juntos con el Centro Ames de Investigación de la NASA en Moffet Field, California, para salvar algunas de sus cajas de cintas ópticas magnéticas.

En total recogieron más de 43 gigabytes de datos, que pudieran no parecer muchos pero que en realidad significaban muchísimo para la década de 1970. También se las arreglaron para recuperar una antigua máquina de cinta que estaba a punto de ser descartada, a los efectos de poder reproducir las cintas magnéticas.

El esfuerzo fue una labor de amor para Turyshev y sus colegas. La Sociedad Planetaria envió solicitudes a sus miembros para ayudar a financiar el trabajo de recuperación de datos. Más tarde, la NASA también proporcionó fondos. En el proceso, un programador en Canadá, Viktor Toth, se enteró del proyecto y contactó a Turyshev. Le ayudó a crear un programa que podía leer las cintas de telemetría y limpiar los viejos datos.

Vieron que lo que sucedía con las Pioneer no estaba pasando con otras naves, principalmente por la forma en que habían sido construidas las sondas. Por ejemplo, las naves Voyager son menos sensibles al efecto visto en las Pioneer porque sus impulsores están alineados a lo largo de tres ejes, mientras que los de estas últimas se basaban en la rotación para mantenerse estables.

Con todos los nuevos datos disponibles, Turyshev y sus colegas pudieron calcular el calor producido por los sub-sistemas eléctricos y por la desintegración del plutonio en las fuentes de energía de las Pioneer, el que coincidía con la aceleración anómala observada en ambas sondas.

“La historia está llegando a su final porque resulta que la física estándar prevalece”, dijo Turyshev. “Si bien, por supuesto, hubiera sido emocionante descubrir un nuevo tipo de física, finalmente resolvimos un misterio”.

Las Pioneer 10 y 11 fueron gerenciadas por el Centro Ames de Investigación de la NASA en Moffet Field, California. La última señal de la Pioneer 10 se recibió en la Tierra en enero de 2003. La última señal de la Pioneer 11 se recibió en noviembre de 1995. JPL es una división del Instituto de Tecnología de California (Caltech) en Pasadena.

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Artículo original: “Study Finds Heat is Source of 'Pioneer Anomaly'”
Fecha: Julio 17, 2012
Enlace con el artículo original:
aquí

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