先驅(qū)者探測(cè)器神秘減速原因終于揭曉

一個(gè)稱為“先驅(qū)者異常”的神秘的問題困擾了科學(xué)家近三十年，即即先驅(qū)者10和11號(hào)探測(cè)器出現(xiàn)異常減速現(xiàn)象。近日，科學(xué)家們似乎解開了這個(gè)謎團(tuán)，這可能是由于先驅(qū)者10/11號(hào)探測(cè)器上放射性電池異常發(fā)熱所致。而不是之前認(rèn)為的宇宙空間中某種未知的物理現(xiàn)象或引力場(chǎng)作用的原因。

1972年美國(guó)宇航局發(fā)射的先驅(qū)者10號(hào)和次年的先驅(qū)者11號(hào)，主要任務(wù)是探索小行星帶，木星，土星以及他們的衛(wèi)星群，這些任務(wù)都在幾年內(nèi)就能完成了，而先驅(qū)者探測(cè)器還是在完成任務(wù)后繼續(xù)向太陽系外飛去，而美國(guó)宇航局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)與探測(cè)器進(jìn)行無線電聯(lián)系，并接收探測(cè)器沿途發(fā)現(xiàn)的數(shù)據(jù)。

（先驅(qū)者10號(hào)探測(cè)器飛離太陽系效果圖）

在1980年，天文學(xué)家約翰安德森完成了一個(gè)極為復(fù)雜的算法，使得后來噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家可以使用探測(cè)器的無線電數(shù)據(jù)來研究太陽系外圍的引力影響。約翰安德森注意到利用這種算法可以預(yù)測(cè)到在多普勒頻移之間存在極小的差異。而來自先驅(qū)者探測(cè)器的無線電信號(hào)顯示也證實(shí)了這個(gè)差異。這個(gè)數(shù)值上差異大約是重力加速度的100億分之一倍，數(shù)量級(jí)在-10次方。這個(gè)極為微小的差異，使得科學(xué)家們?cè)陔S后的幾十年內(nèi)不斷地提出各種解釋，有的科學(xué)家認(rèn)為，這是由于在如此遠(yuǎn)的宇宙空間內(nèi)，引力的性質(zhì)可能存在微小的變化，因此需要修正我們的引力理論才能找出答案。

但直到過去幾年的中，科學(xué)家才發(fā)現(xiàn)先驅(qū)者探測(cè)器上的放射性同位素?zé)?strong>電機(jī)最有可能是罪魁禍?zhǔn)住＞唧w的說，探測(cè)器上的同位素?zé)犭姍C(jī)產(chǎn)生電能的同時(shí)，也將其余的熱量輻射到宇宙空間中，而輻射量的不均勻性，會(huì)導(dǎo)致在探測(cè)器周圍的某個(gè)方向上的熱量比其他方向的上多。當(dāng)科學(xué)家得出在猜想后，就要進(jìn)行詳細(xì)的計(jì)算，以驗(yàn)證在種輻射量得不均勻性會(huì)產(chǎn)生多大的影響，結(jié)果表明：只要有5%的輻射差異，就可能導(dǎo)致“先驅(qū)者異?！钡默F(xiàn)象發(fā)生。

但如果存在的異常是由于探測(cè)器的熱輻射量所造成的，那么在異常將隨著同位素電機(jī)中钚的衰變而逐漸消失。去年，意大利研究人員洛倫佐認(rèn)為先前的熱計(jì)算模型存在錯(cuò)誤，也就是說，探測(cè)器同位素電機(jī)在探測(cè)器周圍貢獻(xiàn)的熱輻射量的公式存在問題。

費(fèi)德里科在重新考慮并設(shè)計(jì)了相關(guān)模型后認(rèn)為：熱輻射量的問題不僅僅是放射性同位素電機(jī)產(chǎn)生，雖然說這部分輻射量是較大的一部分，但是，也應(yīng)該在考慮這些熱輻射量作用在探測(cè)器外部各個(gè)結(jié)構(gòu)上所產(chǎn)生反射作用，也就是說，探測(cè)器外部結(jié)構(gòu)所反射的微小熱輻射量將對(duì)結(jié)果產(chǎn)生重大影響。

更有趣的是，目前所有的分析進(jìn)展似乎與十幾年前分析方向相反，過去的分析方向一直認(rèn)為是引力在其中扮演了重要作用，目前的結(jié)果還發(fā)現(xiàn)：這個(gè)減速的量化指標(biāo)與钚-238的衰變指數(shù)相當(dāng)，而钚-238也正是探測(cè)器上放射性同位素的原料。所以，最新的結(jié)論認(rèn)為：“先驅(qū)者異常減速”現(xiàn)象則是由放射性同位素電機(jī)產(chǎn)生的探測(cè)器周圍空間輻射各向異性所造成的。