宇宙船がフライバイと呼ばれる操作を実行すると、地球や他の惑星に向かって双曲線軌道に沿って接近します。奇妙なことが起こります。この操作は、推進エンジンの助けを借りずに宇宙船が重力相互作用のみからエネルギーを得ることができるため、惑星間宇宙旅行では一般的な方法です。このプロセスで達成されるエネルギー移動の計算は、NASA のジェット推進研究所で 1960 年代初頭に数学者 Michael Minovitch によって実行されました。その後、航空宇宙技術者の Gary Flandro は、無人宇宙船による太陽系探査への道を開いた革新的な重力支援技術を提案しました。
航空宇宙技術と並行して、精密測定と計算能力が時間とともに向上し、1990 年 12 月 8 日にガリレオ宇宙船によって実行された地球の最初のフライバイで、ジョン D. アンダーソン率いるナビゲーション チームは予期しないものを発見しました。宇宙船の発信速度は、軌道モデルで予測された速度よりもわずかに大きかった。この差は 1 秒あたり 3.92 mm にすぎませんでしたが、物理学と天文学のコミュニティで眉をひそめるには十分でした。この異常の信号は、測距データとドップラー データの両方で紛れもなく明確でした。さらに、異常は 2 年後にガリレオの 2 回目のフライバイで戻ってきましたが、この場合、速度の増加ではなく減少を意味する反対の符号でした。
これまでの最大規模の異常は、小惑星エロスに向けられた NEAR シューメーカー宇宙船の地球フライバイで発見されました。 1998 年 1 月 23 日、NEAR 宇宙船は最小高度わずか 539 km で地球に接近し、その後の軌道解析が行われました。漸近速度は毎秒 13.46 mm 大きいことがわかりました。それ以来、フライバイの異常値についてこれほど大きな値を発見したミッションは他にありませんが、カッシーニ、ロゼッタ、メッセンジャーのフライバイでは、理論モデルと観測値の間で同程度の差異が発見されています。
この差はカタツムリの速度に相当しますが、重力や慣性に関する現在の理解が完全ではないことを意味する可能性があるため、基本的な観点からは非常に重要です。正当な理由から、考案された可能性のある説明のいくつかは、物理学の現在のパラダイムの根本的な修正を伴います。可能性は、地球を取り囲み、地球の重力によってその軌道に沿って運ばれる暗黒物質のハローです。 McCulloch は、考えられる原因として、小さな加速度での慣性の法則の修正も示唆しています。
いずれにせよ、この研究の現段階では、過去に多くの偶然の発見があったように、さらなる分析が煙のように消える可能性があるため、異常の特徴付けが最も重要なステップです.それどころか、将来のミッションと強化された数学的解析により、この効果が現実のものであることが明らかになった場合、太陽系の重力の物理学に関する非常に重要な科学的事例が得られるでしょう.
この異常な効果の存在に関するさらなる証拠を得るために、バレンシア工科大学の多分野数学研究所の Acedo は、既知のすべての摂動源を含む軌道モデルを開発しました:太陽、月、惑星、ジオポテンシャル モデル地球の (球形からの偏差に対応する)、海と固体潮汐、磁場、太陽風、大気圧など。このモデルを、ミッション チームによって提供された実際の軌道へのフィッティングと比較すると、地球に最も近い点 (いわゆる近地点) または軌道に異常な力が作用するという証拠がいくつか見つかりました。これらの力は非常に小さいですが、軌道に沿って統合すると、アンダーソンらによって得られた不一致を予測するのに十分です。これらの近接遭遇から出現する宇宙船の漸近速度について。この著者の結果は、最近 Astrophysics and Space Science ジャーナル (Acedo、2017 年) に掲載されました。
地球は、これらの力が現れる数千キロメートルの薄いエンベロープに囲まれているようです。これは、力が短距離であり、高度とともに非常に速く減衰することを意味します。さらに、それらは地球の緯度にも依存し、おそらく宇宙船の速度にも依存します。このようなものは、現在受け入れられている重力理論によって予測されるものではありません。 e.、一般相対性理論。この相互作用が今まで隠されてきた理由は、自然界に非常に偏心した双曲軌道がまれであることの結果かもしれません
これが重力起源の未知の第 5 の力に帰することができるのか、それとも見過ごされた従来の効果の結果なのかは、時間とさらなる研究のみが知ることができます.
これらの調査結果は、ジャーナル Astrophysics and Space Science に掲載された、地球の宇宙船フライバイにおける異常な加速というタイトルの記事で説明されています。この作業は、バレンシア工科大学の Luis Acedo が主導しました。
