В 1989 году для исследования Юпитера с Земли стартовал аппарат Галилео (Galileo). Чтобы набрать необходимую для выполнения миссии скорость, "Галилео" один раз пролетел рядом с Венерой и два - рядом с Землей. Гравитационное воздействие планет разогнало аппарат несравнимо сильнее, чем позволяли его собственные двигатели.
Анализируя данные первого гравитационного маневра вокруг Земли, астрономы обнаружили, что скорость Галилео возросла несколько больше, чем предсказывали расчеты.
Аппараты Пионер-10 и Пионер-11, оказавшись на внешней части солнечной системы, неожиданно получили не предсказанное расчетами ускорение, направленное в сторону Солнца.
Сразу после обнаружения аномалии в Лаборатории реактивного движения NASA (Jet Propulsion Laboratory, JPL) была создана группа экспертов под руководством Джона Андерсона (John Anderson) с целью определить источник аномалии. Принимая во внимание тот факт, что аномальное торможение не зависит ни от времени, ни от положения в пространстве, за прошедшее время группа оценила величину всех возможных источников постоянного негравитационного воздействия на аппарат - таких как утечка газа, тормозной эффект космической пыли, неравномерное распространение тепла в самом космическом аппарате, импульс отдачи от радиосигналов, посылаемых по направлению к Земле. Однако даже после учета всех факторов аномалия не исчезла. Более того, оказалось, что в движении и других исследовательских аппаратов, запущенных позднее во внешние части Солнечной системы, - "Галилео", "Кассини", "Улисс" - присутствует тот же эффект торможения, а значит, источником аномалии, скорее всего, являются не технические аспекты, имеющие отношение к конкретному аппарату. В настоящий момент члены группы склоняются к мнению о том, что причину следует искать в направлениях, связанных с так называемой "новой физикой".
Спустя несколько лет необычный разгон показал другой космический аппарат - NEAR, который отправился изучать астероид Эрос. Еще через год лишнюю скорость набрала Розетта (Rosetta), летящая к комете 67P/Чурюмова - Герасименко. Странности в движении всех аппаратов были замечены при выполнении гравитационных маневров рядом с Землей.
Существуют различные теории, объясняющие эффект Пионеров, помимо возможных ошибок измерения:
Гравитационное притяжение объектов пояса Койпера, торможение о межпланетную среду (пыль, облака газа и т. п.), утечка газов из самих космических аппаратов, электромагнитные силы, вызванные накопленным космическими аппаратами электрическим зарядом, влияние тёмной материи или тёмной энергии, экзотические гипотезы (альтернативные физические теории), обращение к которым было вызвано, в частности, тем, что аномальное ускорение численно близко к произведению скорости света на постоянную Хаббла.
Одна из теорий предполагает, что космические корабли разгоняет темная материя. Загадочная субстанция, ответственная за большую часть массы Вселенной (ее еще называют скрытой массой), участвует в гравитационном взаимодействии, но не участвует в электромагнитном. Темная материя пока экспериментально не обнаружена, но многие астрономы сообщали о косвенных свидетельствах ее существования. Однако в случае с аномальным ускорением кораблей требуется не только наличие темной материи, но также выполнение ряда сложных условий. Некоторые из них противоречат современным взглядам на природу темной материи.
Было также мнение, что аномальное торможение аппаратов вызвано динамическим эффектом Казимира.
В космическом пространстве также необходимо учитывать сопротивление, которое могут оказывать квантовые флуктуации вакуума. То, что они существуют и могут оказывать давление, подтверждено экспериментально. Движущиеся объекты "натыкаются" на флуктуации вакуума, происходит как бы "трение" о виртуальные частицы. От флуктуаций вакуума "дрожат" электроны на атомных орбитах.
Торможение космических аппаратов не связано с гравитацией, поэтому "аномалию Пионеров" и космологическое красное смещение правильнее было бы назвать - "эффект потери кинетической энергии в вакууме", а постоянную аномального торможения - "постоянной вакуумного торможения".
Эта тайна, которая на протяжении десятилетий ставила в тупик ученых, может быть разгадана после того, как станции слежения ЕКА расшифруют сигналы от Юноны (Juno), космического корабля НАСА, в момент его сближения с Землей.
