Европейское космическое агентство проверит принцип эквивалентности при помощи нового корабля

Кажется, с аномалией «Пионеров» наука расправилась — по крайне мере в последние полгода объяснений предложено больше, чем пока представляется возможным проверить. Но это не единственная проблема, касающаяся траекторий дальних космических аппаратов.

----------------------<cut>----------------------

«Галилео», NEAR (отправленный к астероиду Эрос), «Розетта» (к комете Чурюмова — Герасименко), «Кассини», «Мессенджер» (к Меркурию) — все они в разное время выполняли около Земли разгонный манёвр, используя её гравитацию, чтобы получить энергию и ускориться либо замедлиться, и у всех скорость ускорения/торможения была аномальной, не вполне соответствующей показателям как ньютоновской (что естественно), так и эйнштейновской физики.

И хотя с регистрации явления прошло уже 22 года («Галилео»), загадки только множатся. Так, аномальные ускорения этих маневрировавших у Земли аппаратов отличаются от аномального ускорения «Пионеров» и никак не желают укладываться в одну картину с последними.

Европейское космическое агентство проверит принцип эквивалентности при помощи нового корабля

Во время экспериментального гравитационного манёвра орбита STE-QUEST будет проходить над выделенными (линиями) районами. (Здесь и ниже иллюстрации ESA.)

Идей много, общая — одна. Ошибка могла иметь место один раз, но не четыре. Гравитация ускоряет тела не в той мере, что предсказывают существующие физические теории. Значит, есть что-то такое в физике, чего мы не понимаем. Но что же это? Нужен экспериментальный полёт корабля, который мог бы сам измерять аномалию своего ускорения в режиме реального времени и передавать такую информацию на Землю. Ему, очевидно, потребуется поддерживать постоянную связь с околоземной системой спутниковой навигации.

Хорхе Парамос из Технического университета Лиссабона и Геральд Хешенблайкнер из компании Astrium (производитель спутников) проинформировали астрономическое сообщество о том, что Европейское космическое агентство в настоящее время планирует на 2022–2024 гг. запуск такого аппарата. Миссия будет носить, на первый взгляд, амбициозное название Space-Time Explorer and Quantum Equivalence Principle Space Test («Исследователь пространства-времени и космический тест принципа квантовой эквивалентности», STE-QUEST). Кроме вышеперечисленного оборудования, КА возьмёт в дорогу атомные часы и атомный интерферометр, что позволит максимально точно измерить отклонения ускорения при гравитационном манёвре.

Ключевым вопросом миссии будет и то, равны ли гравитационная и инертная массы, и, следовательно, справедлив ли принцип эквивалентности (в одной из своих формулировок), являющийся, по сути, одним из столпов современной физики.

Европейское космическое агентство проверит принцип эквивалентности при помощи нового корабля

Орбита STE-QUEST (вверху) будет крайне эллиптической. В центре показан набор приборов КА, внизу — компоновка его атомных часов.

Аппарат займёт крайне вытянутую орбиту вокруг Земли, сопоставляя время падения отдельных атомов под действием её гравитационного поля на участках, сначала максимально близких к планете, а затем и предельно удалённых. Параметры орбиты должны позволить воспроизвести показатели ускорения, полученного в ходе гравитационных манёвров перечисленных выше четырёх КА, и дать наконец ответ на вопрос о причинах их аномального ускорения.

Интересно, что хотя соответствующий раздел на сайте ЕКА уже появился (последнее обновление датировано 1 ноября), официального подтверждения всему этому пока не было.

С препринтом соответствующей работы можно ознакомиться здесь.

Подготовлено по материалам Technology Review.

Плюсик в карму = "спасибо за труд" автору постa