Die Pioneer – Anomalie

Auch von Menschen geschaffene Objekte sind Kräften ausgesetzt, die sich einer Gravitationserklärung bisher entziehen. Die entferntesten Botschafter des Menschen, die Pioneer und Voyager-Sonden sind einfach nicht da, wo sie sein sollten. Etwas „zerrt“ an ihnen … [Britt 2004]

Forscher haben entdeckt, dass die Sonde Pioneer 10, welche die ersten Nahaufnahmen vom Jupiter machte, auf dem Weg aus dem Sonnensystem heraus mit einer geringen Kraft zurück Richtung Sonne gezogen wird. Der Effekt wird interessanterweise mit steigender Entfernung von der Sonne kaum geringer und äußert sich in einer Geschwindigkeitsreduktion von etwa 10 km/h pro Jahrhundert, ist also sehr klein. Auch die Daten anderer Sonden zeigen inzwischen diesen Effekt: Pioneer 11, Voyager 1, Voyager 2, Ulysses, Galileo, Messenger, Cassini-Huygens, Rosetta, …, ein technischer Defekt von Pioneer 10 kommt, wie zunächst vermutet, nicht mehr in Frage.

Das Plasma in der Umgebung der Sonne formt eine Blase, eine „virtuelle Kathode“. Innerhalb der Blase bildet sich ein schwaches elektrisches Feld, ausgerichtet auf die Sonne. Dieses Feld muss nur eine geringe Kraft aufweisen, die geeignet ist, Elektronen in Richtung Sonne zu ziehen. Die Plasma-Blase um die Sonne ist heute unter dem Namen Heliosphäre bekannt. In der Sprache der Plasma-Physik ist die die Heliosphäre begrenzende Heliopause nicht das Ergebnis eines mechanischen Schocks, wie es sonst üblicherweise dargestellt wird, sondern ist begrenzt durch eine Doppelabschirmung zwischen zwei Plasmas mit unterschiedlicher Ladungsdichte. Es ist die Grenze zwischen dem Sonnenplasma und dem galaktischen Plasma.

Nach seinem Start nimmt ein Raumfahrzeug Elektronen aus dem umgebenden Plasma auf, bis die negative Spannung groß genug ist, weitere Elektronen abzustoßen. Im interplanetaren Raum wird das Raumfahrzeug damit zu einem geladenen Objekt, das sich im schwachen elektrischen Feld der Sonne bewegt. Wichtig ist, dass die Ladungsdifferenz zur galaktischen Umgebung zum größten Teil erst innerhalb der Doppelabschirmung (dem Rand der Heliopause) überwunden wird, der Spannungsgradient im interplanetaren Raum also weitgehend konstant bleibt. Mit anderen Worten: Die elektrische Anziehungs- bzw. Abstoßungskraft wird bis zum Rand der Heliosphäre nur unwesentlich geringer mit steigender Entfernung von der Sonne.

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