News: Sorgt Erdrotation für Sondenbeschleunigung?
Raumsonden verhalten sich in Erdnähe manchmal anders als erwartet. Forscher haben nun erstmals eine mathematische Formel entwickelt, die diese Anomalien beschreibt. Die zu Grunde liegende Physik konnten aber auch sie nicht endgültig klären.
© ESA / AOES Medialab (Ausschnitt)
Bei ihrem Swing-by-Manöver um die Erde holte die Raumsonde Galileo im Jahr 1990 Schwung für ihre Reise zum Jupiter, beschleunigte dabei allerdings um etwa vier Millimeter pro Sekunde stärker als die theoretische Physik eigentlich erlaubt. Ähnlich kleine Abweichungen beobachteten Forscher auch bei Galileos zweiter Passage und dem Vorbeiflug der Sonde Near. Nun haben Astronomen um James Campbell vom Jet Propulsion Laboratory in Pasadena (Kalifornien) erstmals eine mathematische Formel hergeleitet, die diese Fly-by-Anomalien zuverlässig beschreibt.
Demnach ist der Extra-Schub für eine Sonde umso stärker, je größer die Differenz ihres An- und Abflugwinkels in Bezug auf den Äquator ausfällt. Bei kleineren Unterschieden ist die zusätzliche Beschleunigung dagegen so gering, dass sie kaum noch messbar ist. Tatsächlich ließen sich bei derartigen Passagen von Messenger und Rosetta in den Jahren 2005 und 2007 keine Abweichungen nachweisen.
Zwar liefern auch Campbell und Kollegen keine physikalische Erklärung der Fly-by-Anomalien, doch halten sie einen Zusammenhang mit der Erdrotation für möglich, weil der in der Formel berücksichtigte Äquator lotrecht zur Rotationsachse unseres Planeten steht. Nach Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie verzerren rotierende Körper die Raumzeit: Dies könnte auch die passierenden Sonden beeinflussen. Allerdings ist dieser Effekt viel zu schwach, um die beobachteten Anomalien zu erklären, so die Forscher.
may
Demnach ist der Extra-Schub für eine Sonde umso stärker, je größer die Differenz ihres An- und Abflugwinkels in Bezug auf den Äquator ausfällt. Bei kleineren Unterschieden ist die zusätzliche Beschleunigung dagegen so gering, dass sie kaum noch messbar ist. Tatsächlich ließen sich bei derartigen Passagen von Messenger und Rosetta in den Jahren 2005 und 2007 keine Abweichungen nachweisen.
Zwar liefern auch Campbell und Kollegen keine physikalische Erklärung der Fly-by-Anomalien, doch halten sie einen Zusammenhang mit der Erdrotation für möglich, weil der in der Formel berücksichtigte Äquator lotrecht zur Rotationsachse unseres Planeten steht. Nach Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie verzerren rotierende Körper die Raumzeit: Dies könnte auch die passierenden Sonden beeinflussen. Allerdings ist dieser Effekt viel zu schwach, um die beobachteten Anomalien zu erklären, so die Forscher.
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