Кажется, с аномалией «Пионеров» наука расправилась: по крайне мере в последние полгода объяснений предложено больше, чем пока представляется возможным проверить. Но это не единственная проблема, касающаяся траекторий дальних космических аппаратов. «Галилео», NEAR (отправленный к астероиду Эрос), «Розетта» (к комете Чурюмова — Герасименко), «Кассини», «Мессенджер» (к Меркурию) — все они в разное время выполняли около Земли разгонный манёвр, используя её гравитацию, чтобы получить энергию и ускориться либо замедлиться, и у всех скорость ускорения/торможения была аномальной, не вполне соответствующей показателям как ньютоновской (что естественно), так и эйнштейновской физики.

И хотя с регистрации явления прошло уже 22 года («Галилео»), загадки только множатся. Так, аномальные ускорения этих маневрировавших у Земли аппаратов отличаются от аномального ускорения «Пионеров» и никак не желают укладываться в одну картину с последними.

Рис. 1. Во время экспериментального гравитационного манёвра орбита STE-QUEST будет проходить над выделенными (линиями) районами. (Здесь и ниже иллюстрации ESA).

Идей много, общая — одна. Ошибка могла иметь место один раз, но не четыре. Гравитация ускоряет тела не в той мере, что предсказывают существующие физические теории. Значит, есть что-то такое в физике, чего мы не понимаем. Но что же это?

Нужен экспериментальный полёт корабля, который мог бы сам измерять аномалию своего ускорения в режиме реального времени и передавать такую информацию на Землю. Ему, очевидно, потребуется поддерживать постоянную связь с околоземной системой спутниковой навигации.

Хорхе Парамос из Технического университета Лиссабона и Геральд Хешенблайкнер из компании Astrium (производитель спутников) проинформировали астрономическое сообщество о том, что Европейское космическое агентство в настоящее время планирует на 2022–2024 годы запуск такого аппарата. Миссия будет носить, на первый взгляд, амбициозное название Space-Time Explorer and Quantum Equivalence Principle Space Test («Исследователь пространства-времени и космический тест принципа квантовой эквивалентности», STE-QUEST).

Кроме вышеперечисленного оборудования, КА возьмёт в дорогу атомные часы и атомный интерферометр, что позволит максимально точно измерить отклонения ускорения при гравитационном манёвре.

Ключевым вопросом миссии будет и то, равны ли гравитационная и инертная массы — а следовательно, справедлив ли принцип эквивалентности (в одной из своих формулировок), являющийся, по сути, одним из столпов современной физики.

Рис. 2. Орбита STE-QUEST (вверху) будет предельно эллиптической. В центре показан набор приборов КА, внизу — компоновка его атомных часов.

Рис. 3.

Рис. 4.

Аппарат займёт предельно вытянутую орбиту вокруг Земли, сопоставляя время падения отдельных атомов под действием её гравитационного поля на участках, сначала наиболее близких к планете, а затем и максимально удалённых. Параметры орбиты должны позволить воспроизвести показатели ускорения, полученного в ходе гравитационных манёвров перечисленных выше четырёх КА, и дать наконец ответ на вопрос о причинах их аномального ускорения.

Интересно, что, хотя соответствующий раздел на сайте ЕКА уже появился (последнее обновление датировано 1 ноября), официального подтверждения всему этому пока не было.