Estudo aponta calor como responsável pela "Anomalia Pioneer"

2012-07-18

Concepção artística de uma sonda Pioneer avançando para o espaço interestelar. As Pioneer 10 e 11 têm trajectórias que acabarão por levá-las para fora do nosso Sistema Solar. Crédito: NASA
De acordo com um estudo recente, a desaceleração inesperada das naves espaciais Pioneer 10 e 11 da NASA
National Aeronautics and Space Administration (NASA)
Entidade norte-americana, fundada em 1958, que gere e executa os programas espaciais dos Estados Unidos da América.
- a chamada "Anomalia Pioneer" - acaba por se dever ao ligeiro, mas detectável, efeito do calor
calor
O calor é energia em trânsito entre dois corpos ou sistemas.
empurrando de volta a nave espacial. O calor emana da corrente eléctrica que flui através dos instrumentos e do fornecimento de energia termo eléctrica. Os resultados foram publicados em 12 de Junho no jornal Physical Review Letters.



"O efeito pode ser comparado ao de estar a guiar um carro e os fotões
fotão
O fotão, muitas vezes referido como a partícula de luz, é o quantum do campo electromagnético e é a partícula elementar da radiação electromagnética.
dos faróis conseguirem empurrar-nos para trás", disse Slava Turyshev, o autor principal do estudo, no Jet Propulsion Laboratory (JPL) da NASA, em Pasadena. "É algo muito subtil."

Lançadas em 1972 e 1973, respectivamente, as Pioneer 10 e 11 estão em trajectória para fora do nosso sistema solar
Sistema Solar
O Sistema Solar é constituído pelo Sol e por todos os objectos que lhe estão gravitacionalmente ligados: planetas e suas luas, asteróides, cometas, material interplanetário.
. No início dos anos oitenta, observou-se uma desaceleração nas naves espaciais, para de trás, na direcção do Sol
Sol
O Sol é a estrela nossa vizinha, que se encontra no centro do Sistema Solar. Trata-se de uma estrela anã adulta (dita da sequência principal) de classe espectral G. A temperatura na sua superfície é aproximadamente 5800 graus centígrados e o seu raio atinge os 700 mil quilómetros.
, à medida que se aproximavam de Saturno
Saturno
Saturno é o sexto planeta do Sistema Solar, a contar do Sol. Com um diâmetro cerca de 10 vezes o da Terra, é o segundo maior planeta do Sistema Solar. A sua característica mais marcante são os belos anéis que o rodeiam.
. O efeito foi desprezado como sendo devido a algum fluxo de propulsão do combustível deixado nas linhas depois dos controladores terem desligado o propulsor. Mas em 1998, quando as sondas prosseguiam a sua jornada e estavam, uma delas, a mais de 8 mil milhões de quilómetros de distância do Sol, e a outra, a mais de 13 mil milhões de quilómetros, um grupo de cientistas liderado por John Anderson, do JPL, percebeu que havia uma desaceleração real de cerca 0,9 nanómetros
nanómetro (nm)
O nanómetro (nm) é uma unidade de comprimento igual a um milionésimo do milímetro: 1nm = 10-6mm = 10-9m.
por segundo quadrado. Levantaram a possibilidade de estarmos perante um novo tipo de física que contradizia a Teoria da Relatividade Geral
Teoria da Relatividade Geral
A Teoria da Relatividade Geral foi formulada por Albert Einstein em 1916 como expansão da Teoria da Relatividade Restrita (formulada em 1905) de forma a incluir o efeito da gravitação no espaço-tempo. Esta teoria propõe que o espaço-tempo é uma estrutura quadri-dimensional cuja curvatura é determinada pela presença de matéria. Neste sentido, a gravitação manifesta-se como curvatura do espaço-tempo, e não como uma força entre duas massas.
de Einstein.

Em 2004, Turyshev decidiu começar a recolher os registos armazenados em todo o país e a analisar os dados, para ver se poderia definitivamente descobrir a origem da desaceleração. Em parte, ele e os colegas contemplavam uma missão de física espacial profunda para investigarem a anomalia, e Turyshev queria estar certo de que a anomalia existia, antes de pedir à NASA uma nave espacial.

Procuraram, então, dados de Doppler, o padrão de dados transmitidos de volta à Terra pelas naves espaciais, e também dados de telemetria. Na altura em que estas duas Pioneer foram lançadas os dados ainda eram armazenados em cartões perfurados, mas Turyshev e os colegas puderam copiar ficheiros digitalizados em computadores dos técnicos do JPL que ajudaram a conduzir as Pioneer desde os anos 70. Encontraram também mais de uma dúzia de caixas com fitas magnéticas, armazenadas no JPL; receberam ficheiros do National Space Science Data Center do Goddard Space Flight Center da NASA, em Greenbelt, Maryland; pediram ao Ames Research Center da NASA, em Moffett Field, Califórnia, para guardarem algumas das suas fitas magnéticas ópticas. Recolheram assim mais de 43 gigabytes de dados, o que pode não parecer muito agora, mas é imenso para os anos 70. Turyshev também conseguiu salvar um leitor vintage, que estava prestes a ir para o lixo e que lhe permitiu reproduzir as fitas magnéticas.

A equipa trabalhou por gosto. A Sociedade Planetária enviou apelos aos seus membros para ajudarem a financiar o esforço de recuperação de dados. Mais tarde, a NASA também lhes forneceu financiamento. Durante o processo, um programador do Canadá, Viktor Toth, ouviu falar do desafio e contactou Turyshev, ajudando-o depois a criar um programa que pudesse ler as fitas de telemetria e limpar os dados antigos.

Chegaram então à conclusão de que o que acontecia com as Pioneer não acontecia com outras naves espaciais devido, em grande parte, à forma como foram construídas. Por exemplo, a sonda Voyager sofre menos o efeito observado na Pioneer, porque os seus propulsores alinham-na ao longo de três eixos, enquanto a Pioneer conta com a rotação para ficar estável.

Com todos os dados recentemente disponíveis, Turyshev e os colegas foram capazes de calcular o calor lançado pelos subsistemas eléctricos e o decaimento de plutónio nas fontes de energia das Pioneer, que corresponde à aceleração
aceleração
A aceleração é a taxa de variação da velocidade de um corpo com o tempo.
anómala observada em ambas as sondas.

"A história está a chegar à sua conclusão porque, afinal, a física padrão prevalece", comentou Turyshev. "É claro que teria sido emocionante descobrir um novo tipo de física, mas nós acabámos por resolver o mistério."

As Pioneer 10 e 11 foram geridas pelo Ames Research Center da NASA. O último sinal da Pioneer 10 foi recebido na Terra em Janeiro de 2003 e o último sinal da Pioneer 11 em Novembro de 1995.

Fonte da notícia: http://www.jpl.nasa.gov/news/news.cfm?release=2012-209&rn=news.xml&rst=3438