画像クレジット：NASA
生態学の先駆者は、「以前は不毛だった環境で自分自身を確立する種」です。人間の中で、開拓者は「未知の、または要求されていない領土に定住する」。天文学者の間で、パイオニアは太陽系を調査するための私たちの最初の努力でした。しかし、NASAの双子の先駆的な取り組みにより、今は予想以上に星に向かって進歩していないようで、問題は「なぜですか」です。
NASAがミッションを設計するとき、船の運用環境について想定が行われます。当初、NASAは2つのパイオニアプローブを小惑星帯に送ることについて深い懸念を抱いていました。結局のところ、これらの大きなプローブすべてに多数の小さなプローブが参加する可能性があります。
一方、NASAは、航空機が進む方向に飛行経路を計画する必要があります。ルート、ミッションペイロード、およびその他の要件に基づいて、必要な揚力を提供するのに十分な推力を提供する必要があります。推力に影響を与える大きな要因は重力です。重力が大きいほど、必要な推力も多くなります。
Pioneer 10と11の独創的な点の1つは、ドップラーシフトに敏感な双方向通信をペアに装備するというNASAの選択でした。周波数シフトに基づいて、NASAは地球上の受信ステーションに関連するクラフト速度を決定できます。このデータを使用して、NASAはスラスタを調整して、プローブ軌道を目的に向かって微調整することができます。 （パイオニア11が土星の近くでパスを作った間、両方のクラフトは木星によって飛んだ。）
プローブが燃料を持っている限り、ミッションコントローラは速度と軌道を調整できます。しかし、燃料がなくなると、ペアはガスジャイアントによって提供される慣性とスリングショットの運動量に基づいてのみ進歩することができます。
慣性飛行中に異常が2機の動きに現れ始めました。ドップラーシフトは天王星の軌道のすぐ外側で予期しない減速を示しました。地球から太陽までの距離が約20（天文単位-AU）で、NASAはプローブの送信に「ブルーシフト」が見られるようになりました。ペアは「ブルースを歌う」ことを続けながら、ネプチューンの軌道を10 AU超えました。今日、探査機は、地球から月までの距離だけ、予想された場所を下回っています…
ブルーシフトの原因についての推測はたくさんあります。パイオニア10と11自体は、長い間ソースとして除外されてきました。ほとんどの考えは、太陽への引力の予想外の増加を引用しています。信号を地球に送り返すと、クラフトの電磁ビームは太陽系の重力にさらに「落下」し、その井戸はかつて考えられていたよりも「急」になります。今日のペアは、予想されたほど、往路の距離が遠いです。
問題は、「プローブに影響する重力の予期しない増加の原因は何か」です。 1つの答えは「暗黒物質」にあります。奇妙なことに、もう1つは「暗黒エネルギー」、つまり宇宙の重力に対抗する力にあります。 3番目は、「ストリング理論」の領域にあります（2つのローカルな「ブレーン」-ローカルなn次元の「テクトニクスプレート」に相当する-このシステムで交差する可能性があります）。 1つの理論は、「各重力プローブの反対側にある太陽系の反対側からの」「逆引力」に関連しています。また、ペアが「太陽の四極モーメント」を持っているか、天王星の外のカイパーベルトで予期せぬ物質によって減速している可能性もあります。
しかし、加害者を整理することになると、通常、映画カサブランカからルーイ査察官のアドバイスを得ることができます：「通常の容疑者を切り上げます。」
両方のプローブは現在、太陽から70 AU以上離れていますが、依然として太陽系のカイパーベルト内にあります。彼らの減速パターンは、異常の原因が広範かつ一定であることを示唆しています。 2005年3月15日、「パイオニアの異常：カイパーベルトによる重力の引っ張り」というタイトルの論文。メキシコ国立自治大学の天文学研究所のホセ・A・ディエゴと他の研究者は次のように書いています。物理学、そしてこれで十分でない場合は、重機を使用してください。」
そして、日常の物理学？なぜカイパーベルトなのか！しかし、まったく同じ古いカイパーベルトではありません。ホセ他の場合、カイパーベルトは現在、天王星の軌道のすぐ外側で、太陽に10 AU近い位置から始まり、厚さが1 AUになっています。チームのカイパーベルトは、地球の約2倍の質量を獲得しました。これは、当初提案されていた10倍弱です。さらに、その質量は天王星の軌道に偏っています。質量の増加は、カイパーベルトの総質量の元の推定値が小さな粒子サイズに基づいていたという事実から生じます。より大きなサイズの氷をその構成にガスとともに含めることにより、グループは、プローブの速度が低下し、キャリア信号がシフトした理由を説明するのに十分な質量を説明できると考えています。
チームはさらに次のように述べています。「...ベルトは海王星の軌道にも影響を与えることを指摘することが重要です...」カイパーベルト内で質量が増加すると、海王星は太陽に少し近づくようにらせん状に回転します。チームは、惑星の重心は、164.8テラン年の全回転ごとに1.62キロメートルシフトすると推定しています。
「パイオニアの宇宙船によって測定された太陽への一定の加速を説明するために必要な質量の放射状密度分布は、太陽系形成のモデルによって説明できます。」チームを書きます。天王星の軌道の周りの質量の集中が大きいことを説明するために、彼らはさらに、時間の経過とともに天王星の軌道に向かう「物質の内向きの輸送」を説明します。
予期せぬ減速のもう1つの潜在的な原因は、ベルト内の粒子の定常的な流れによって引き起こされる航空機への抵抗です。このシナリオでは、カイパーベルトにも当初考えられていたよりも多くの問題がありますが、その材料は均等に分散されます（各プローブの勢いで見られる一定の損失を考慮するため）。
プローブの減速の最終的な原因が何であれ、その最初の3つの先行モデルと同様に、ペアがコースを逆転し、私たちの近くのあらゆる雰囲気で燃え尽きる恐れはありません。これらの2人の開拓者たちは、人類の最初の星への使者として、「未知または未請求の領土に定住する」運命にあります。
ジェフバーバー脚本の作品
