Одна из самых существенных астрофизических загадок последних десятилетий — «аномалия «Пионера» (также известная как «Эффект «Пионера» ), похоже, разрешена. Причём разрешена, так сказать, радикально: никакой «аномалии» просто нет. Замедление есть, но оно совершенно закономерно.
Суть «аномалии» заключается в том, что наблюдаемая траектория движения космических аппаратов — конкретнее, американских «Пионера-10» и «Пионера-11» (Pioneer-10, Pioneer-11) — отличается от расчётной, как будто какая-то очень слабая сила, отличная от всех прочих известных сил, тормозит их движение прочь от Солнца.
Общепринятого (пока) объяснения этому явлению нет, зато есть целый ряд гипотез, объясняющих, чем вызвано такое торможение. Виновниками называли гравитационное притяжение объектов пояса Койпера, торможение о межпланетную среду (пыль, межзвёздные облака газа и т.д.), электромагнитные силы, вызванные накопленным космическими аппаратами электрическим зарядом, и даже такую экзотику, как влияние тёмной материи или тёмной энергии. Обращались даже к альтернативным физическим теориям.
Но вот португальские физики утверждают, что замедление аппаратов имеет место быть, и причиной тому является нагрев аппарата радиоизотопными (плутониевыми) термоэлектрическими генераторами на его борту.
Собственно, на этот фактор поначалу и «грешили», однако когда инженеры, строившие аппарат, посчитали, сколько тепла производят эти батареи и как оно рассеивается поверхностью зондов, они пришли к выводу, что только 67 процентов замедления приходится на этот фактор.
По мнению португальцев, прежние расчёты были не вполне верны. Они построили компьютерную модель не только того, как тепло, производимое аппаратом, рассеивается аппаратом в пространстве, но и как оно отражается от различных его частей, используя, кстати, весьма распространённый в компьютерной графике метод аппроксимации по Фонгу (затенение Фонга — Phong Shading).
Суть метода заключается в определении нормали к поверхности в каждой вершине полигона и дальнейшей интерполяции вектора по всему полигону поверхности; далее для каждого пикселя вычисляется значение яркости, основываясь на значениях вектора нормали.
Благодаря этому методу португальцы смогли просчитать отражение тепла (инфракрасного излучения) в каждой точке поверхности аппарата.
Выяснилось, что тепло, исходящее от главного аппаратного блока, отражается от задней стенки антенны, которая направлена точно на Солнце. И соответственно именно на это отражённое тепло приходится «недостававший» коэффициент замедления. Это отражение просто никто до сих пор не учитывал.
Сейчас в Лаборатории реактивного движения NASA в Пасадене, сотрудники которой собирают данные о «Пионерах», строят собственную компьютерную модель рассеивания и отражения тепла поверхностью зондов.
Если расчёты португальцев верны, то никакой аномалии «Пионеров» просто не существует. Существует лишь очень прозаический изъян в прежних расчётах…