Há anos que a NASA não sabe nada acerca das suas Pioneer, que saíram do Sistema Solar, mas os cientistas ainda debatem a fonte de uma estranha força que se abate sobre as duas sondas. Com o nome de Anomalia Pioneer, esta inexplicável força parece actuar contra as gémeas Pioneer 10 e 11, na direcção oposta da que se deslocam, isto é, para cada vez mais longe do Sistema Solar.

Qualquer que seja esta força a actuar sobre as próprias sondas, algo exótico tal como matéria escura, ou uma nova faceta da física ou gravidade, permanece a dúvida.

Mas dados recentemente recuperados, que se espalham por décadas de observações por ambas as sondas, podem conter a resposta final sobre se é a física convencional ou talvez algo novo que actua nas Pioneer 10 e 11. A resposta poderá surgir dos novos dados, depois de um ano de análise por uma equipa internacional de cientistas. "Gostava de ver o fim desta história," disse Slava Turyshev, astrofísico do JPL da NASA, que durante os últimos 14 anos tem estudado a Anomalia Pioneer. "Se for a física convencional, então tudo bem e podemos voltar às nossas vidas. Mas se for outra coisa, poderá ainda haver mais uma página para escrever."

Ele e seus colegas discutiram este puzzle astrofísico na Segunda-feira passada durante o 7.º Debate Anual Asimov no Museu Americano de História Natural, em Nova Iorque, EUA. A equipa internacional de Turyshev inclui cientistas de todos os campos da Anomalia Pioneer, alguns tendendo para uma explicação mais dentro da física convencional, ao passo que outros se inclinam para algo desconhecido. Outros têm ainda uma opinião bem individual.

Irwin Shapiro, astrofísico da Universidade de Harvard, sem ligações com a equipa de estudo da Anomalia, admitiu durante o debate, que esta deverá ter uma explicação comum dentro da física moderna. Disse que o número de casos actuais, nos quais raridades como a Anomalia Pioneer abriram caminho para novas descobertas no ramo da física, são raros, e que os estudos em curso podem ainda providenciar uma explicação convencional.

Lançadas em 1972 e 1973, as Pioneer 10 e 11 estão a milhares de milhões de quilómetros da Terra, à medida que se afastam do Sistema Solar em direcções opostas. A 6 de Fevereiro, a Pioneer encontrava-se a 92.12 UA do Sol e viajava na direcção da constelação do Touro. Uma unidade astronómica (UA) é a distância média entre a Terra e o Sol, aproximadamente 150 milhões de quilómetros.

Os cientistas notaram pela primeira vez a Anomalia Pioneer como uma discrepância na navegação enquanto as sondas emitiam microondas à medida que se afastavam da Terra. Encontraram um inesperado desvio na frequência Doppler, um desvio tão pequeno que sondas estabilizadas nos três eixos, tais como as sondas Voyager da NASA - também com um destino extra-solar - podem nem o sequer ter sentido devido às suas actividades durante o voo. O efeito Doppler é a diminuição ou aumento das ondas, tal como o som agudo de uma ambulância que se aproxima, e que depois se torna mais grave quando passa e se afasta de nós.

"Tínhamos um excelente modelo que continha todos os efeitos que poderiam influenciar a sonda no espaço interestelar. Excepto que não estava a funcionar," disse John Anderson, cientista reformado do JPL, descobridor da Anomalia Pioneer. "E tudo o que tínhamos que fazer para o pôr a funcionar era adicionar uma constante de aceleração na direcção do Sol."

A discrepância descoberta entre as Pioneer 10 e 11 era de aproximadamente 400.000 km mais perto do Sol do que deveriam estar de acordo com o conhecimento actual da gravidade. Isaac Newton descreveu a gravidade como uma força que diminui com a distância. As sondas Pioneer afastam-se do Sistema Solar a uma velocidade de 48.280 km/h. "As Pioneer fizeram a maior experiência gravitacional alguma vez levada a cabo pela Humanidade com o intuito de testar a Lei de Newton, e falharam," confessou Turyshev. "Se indentificarmos uma anomalia devido a um mecanismo térmico da física convencional ou prolusão ou a uma qualquer combinação destas, isso é um evento com grande significado." Encontrar uma fonte física não só provará Newton certo, mas também permitirá aos engenheiros cancelar a Anomalia Pioneer em sondas futuras de modo a torná-las mais estáveis, adicionou Turyshev, que disse que gostaria de permanecer imparcial no que respeita à causa da anomalia.

Os cientistas querem determinar se o calor da electrónica das Pioneer ou se as duas fontes de energia nuclear - conhecidas como geradores térmicos radioisotópicos (RTGs) - poderão estar a emitir fotões infravermelhos que depois colidem com a antena principal em forma de prato das sondas, provocando um efeito de travagem que Turyshev comparou com luz solar batendo numa vela solar. A análise e modelação de como a sonda Pioneer 10 emite calor de várias fontes, incluindo do seu RTG, foi crucial para a descoberta que explicam entre 50 e 75% da Anomalia Pioneer, disse Gary Kinsella, supervisor de grupo para as operações de voo e de engenharia térmica do JPL.

"Estamos bastante confiantes acerca destes resultados preliminares e penso estarmos no bom caminho," disse Kinsella durante a discussão de Segunda-feira.

Durante a sua primeira análise da Anomalia Pioneer, os cientistas usaram dados correspondentes a mais ou menos 11.5 anos da missão Pioneer 10, embora tivessem tido cerca de 4 anos de dados em relação à Pioneer 11. Depois de uma pesquisa exaustiva patrocinada pela Sociedade Planetária, Turyshev e sua equipa recuperaram "sets" completos de telemetria das duas sondas, bem como cerca de 30 anos de dados da Pioneer 10 e 20 da Pioneer 11.

Muitos destes dados permaneceram inertes, registados em cerca de 400 cassetes magnéticas, armazenadas no JPL. Ao todo, incluíam quase 40 gigabytes de dados das missões Pioneer 10 e 11, ou aproximadamente o equivalente a meia-hora de televisão em alta-definição (HDTV).

A deslocação dos dados das cassetes magnéticos para formato digital, e consequente redução de artefactos e outro material corrompido, provou ser bastante desgastante para os cientistas que estudam a Anomalia Pioneer. Mas Turyshev permanece confiante que uma vez que a informação esteja pronta para análise, a anomalia desvendará novos segredos. Ele também está a acompanhar de perto a sonda New Horizons da NASA, que poderá um dia mostrar sinais da anomalia à medida que se afasta para lá da órbita de Plutão depois de 2015, mas apenas se uma força-mistério se descobrir que está realmente a actuar.

"Estamos verdadeiramente numa posição única agora com a recuperação dos dados," disse Turyshev. "Uma vez que estes sejam analisados, voltaremos a falar."

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New Scientist

Anomalia Pioneer:
Artigo científico 1
Artigo científico 2
Artigo científico 3
Wikipedia
Sociedade Planetária

Sondas Pioneer:
Pioneer 10 - NSSDC
Pioneer 10 - Wikipedia
Pioneer 11 - NSSDC
Pioneer 11 - Wikipedia

Ilustração de artista da sonda Pioneer 10 da NASA, olhando para o Sol à medida que deixa o Sistema Solar.
Crédito: NASA
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Os percursos das Pioneer 10 e 11 e das distantes Voyager (1 e 2).
Crédito: NASA
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Centenas de novas cassetes com dados das missões Pioneer 10 e 11 poderão ajudar a resolver a Anomalia PIoneer.
Crédito: S. Turishev/NASA/JPL
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