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宇宙飞船的轨道异常问题

科学家们发现了宇宙飞船的轨道有三种不同的异常情况:

1.“先驱者10”为1972年发射，用以探测行星际介质、木星磁层和大气，1983年越过海王星轨道；“先驱者11”于1975年发射用于探测木星；“伽利略”号探测器于1989年10月发射，1990年2月飞越金星，1996年历时6年，行程3.7×10公里，终于到达木星周围，2年内绕木星11圈，对木星进行考查.“先驱者10”和“先驱者11”访问过木星和土星，两艘“旅行者号”飞船接近天王星和海王星，这四艘飞船现在都已飞抵太阳系边缘.美国反射的宇宙飞船先锋10号正在经历一种朝着太阳的神秘减速，这种力量很微弱：只相当于地球表面引力的一亿分之一，但事实证明了这种作用的持久性.而且它还在不断加大.如今先锋10号离太阳的距离是地球的80倍，比原定计划落后了40万公里，先锋11号在与航天局失去联系之前也在经历着同样的减速.先锋10号飞向金牛座，先锋11号飞向天鹰座，两者方向相反，受到的拉力都是太阳方向.美国航天局科学家对宇航器提出的减速问题对牛顿万有引力定律的质疑，科学家们排除了燃料或热量的泄露外，提出了暗物质的假说与镜物质的假说，但是他们都没有圆满解释这种现象.因此后面分析弱相互作用是引力的反作用，它与万有引力的共同作用使宇宙处于相对稳定状态，它们是矛盾的两个方面.1990年12月伽利略探测器飞掠地球时第一次发现了这一异常.当时“伽利略”距离地球大约200万千米，正以每秒8891米的速度向地球靠近.科学家们预计当“伽利略”离开地球到相当的距离的时候也应该具有相同的速度.然而，测量却发现它超速了每秒4毫米.尽管这个值非常小，但是它实实在在的就在观测数据里.观测发现，1998年1月的舒梅克近地小行星探测器也存在着加速现象.它的加速效应大约是“伽利略”的3倍，达到了每秒13.5毫米.在2005年3月的罗塞塔探测器上观测到了类似的现象，这次它的反常速度为每秒2毫米.速度测量的精确度是0.1毫米/s.这些结果着实把科学家们给难住了.是什么为探测器注入了能量并且让它们加速的呢？为什么大行星的运动都符合牛顿引力定律呢?这些都是新引力理论应该作出解释的.

先驱者号轨迹反常：前几年，美国航空航天局（NASA）报道先驱者10号、11号和尤利西斯号等航天器的运行轨道明显偏离根据“万有引力”计算出的轨道，他们说那些航天器受到了“神秘加速度”的牵引.这些都使科学家们不得不承认：万有引力理论可能存在问题.先驱者号轨迹反常还有一个令人不解之处，就是我们太阳系中自然存在的行星都没有发现这种反常加速度.难道“自然存在”的行星和人造的飞船的“万有引力”存在着某些不为我们所知的差异吗？或者“自然存在”的行星轨道有什么特殊之处？这不禁使人想起了原子中的电子轨道.在原子中，电子的“定态轨道”的确是一些很特殊的“轨道”，也许微观和宏观世界存在着某种还不为我们所知的相通之处.

在火星上有3个和飞机上所使用的非常相似的无线电应答器.这些应答器分别装载在“海盗”1号着陆器、“海盗”2号着陆器以及“火星探路者”探测器上.由此美国宇航局深空探测网可以测量着陆器和地球之间的距离.在分析了大量的观测数据之后，天文学家发现天文单位正在以每世纪7米的速度增长.换句话说地球正在以这个速度离开太阳.在考虑了所有已知的相互作用之后，目前天文学家依然无法解释这一现象.

在十多年前，一位研究人员注意到两个正在向太阳系边缘飞行的先驱者号探测器出现了异常：它们不在它们应该去的地方.根据对探测器的路径、速度以及太阳系物体的引力（甚至阳光提供的微小推力）作用于两个探测器的计算，认为有一些东西影响了它们的旅程.对引力的理解是正确的话，异常现象造成使得两个探测器少走了约248500英里（400000公里），大约是月球和地球之间的距离（这个距离数字是对实际测量结果的简化，这个我们一会儿再说）.很快就提出先驱者号异常可能是由于探测器本身造成的，比如它们释放出了热量和气体.但这些可能性在测试以后都与实际情况不符.

给科学家们留下了可能颠覆传统物理的惊人可能性：看不见的暗物质在拉扯着探测器,其他维度产生了我们不了解的力,引力作用的方式与我们想象的不一样.

在美国航空航天局喷气推进实验室的斯拉瓦·图里舍夫（SlavaTuryshev)每天与先驱者号异常现象进行斗争的科学家之一.异常现象涉及到引力的其他方面，描述凝聚宇宙的力量（引力）的理论是否和描述亚原子世界的理论相匹配.

图里舍夫告诉《太空》杂志：已经花了十一年研究先驱者号的异常现象了.

从伽利略号和尤利西斯探测器（太阳探测器）的数据来看，在先驱者号身上发生的异常现象可能也同样影响了它们.但图里舍夫认为这两个探测器都离太阳不够远，无法区分由太阳引起的的噪声数据和异常现象引起的数据.伽利略号撞上了木星，而尤利西斯探测器则不会走得更远了（注：尤利西斯探测器，是1990年由美国发射的太阳探测器，在服役17年后燃料冻结停止工作）.

留下了两个数据点：每个先驱者号一个.图里舍夫则把这两个探测器视为一堆数据点，以免夸大奇怪的现象.他也研究了同样离开太阳系的两个旅行者号，设计包含了很多的姿态控制操作，可以掩盖并抵消外部的加速度.同样来自喷气推进实验室的约翰·安德森（JohnAnderson）在二十世纪八十年代首先发现了先驱者号的异常现象，但一直没有将其发表出来.

由于历史原因和对引力痴迷，欧洲人对这个任务表现出了强烈的兴趣.安德森的团队就向欧洲航天局（ESA）提出了一项使用最新技术研究先驱者异常的任务.团队在《物理世界》杂志上写到：“所有可能的辐射源都能被有史以来最精密的航天器消除”.