Телескоп Аресибо - Arecibo Telescope

Радиотелескоп Аресибо
Радиотелескоп Аресибо SJU 06 2019 6144.jpg
Радиотелескоп Аресибо в 2019 году
Альтернативные названия Телескоп Аресибо Отредактируйте это в Викиданных
Названный в честь Аресибо , Уильям Э. Гордон , Джеймс Грегори Отредактируйте это в Викиданных
Часть Обсерватория Аресибо Отредактируйте это в Викиданных
Местоположение (а) Аресибо , Пуэрто-Рико , Карибские острова
Координаты 18 ° 20′39 ″ с.ш., 66 ° 45′10 ″ з.д. / 18.34417 ° с.ш. 66.75278 ° з.д. / 18.34417; -66,75278 Координаты: 18 ° 20′39 ″ с.ш., 66 ° 45′10 ″ з.д. / 18.34417 ° с.ш. 66.75278 ° з.д. / 18.34417; -66,75278 Отредактируйте это в Викиданных
Организация Университет Центральной Флориды Отредактируйте это в Викиданных
Код обсерватории 251 Отредактируйте это в Викиданных
Высота 498 м (1634 футов) Отредактируйте это в Викиданных
Длина волны 3 см (10,0 ГГц) –1 м (300 МГц)
Построено 1960 – ноябрь 1963 г. ( 1960 – ноябрь 1963 ) Отредактируйте это в Викиданных
Первый свет 1 ноября 1963 г. ( 1963-11-01 )
Списан Объявлено 19 ноября 2020 г. Свернуто 1 декабря 2020 г. ( 2020-11-19 )
 ( 2020-12-01 )
Стиль телескопа Григорианский телескоп
радиотелескоп
сферический отражатель Отредактируйте это в Викиданных
Диаметр 304,8 м (1000 футов 0 дюймов) Отредактируйте это в Викиданных
Вторичный диаметр 27 м (88 футов 7 дюймов) Отредактируйте это в Викиданных
Освещенный диаметр 221 м (725 футов 1 дюйм) Отредактируйте это в Викиданных
Зона сбора 73000 м 2 (790 000 квадратных футов)Отредактируйте это в Викиданных
Фокусное расстояние 132,6 м (435 футов 0 дюймов) Отредактируйте это в Викиданных
Веб-сайт www .naic .edu Отредактируйте это в Викиданных
Страница общин Связанные СМИ на Викискладе?

Аресибо телескоп был 305 м (1000 футов) сферический отражатель радиотелескоп построен в естественный водосточный колодец в обсерватории Аресибо , расположенной недалеко от Аресибо, Пуэрто - Рико . Управляемый приемник на кабеле и несколько радиолокационных передатчиков для излучения сигналов были установлены на высоте 150 м (492 фута) над антенной . Завершенный в ноябре 1963 года телескоп Аресибо был крупнейшим в мире телескопом с одной апертурой в течение 53 лет, пока в июле 2016 года его не превзошел сферический телескоп с пятисотметровой апертурой (FAST) в Гуйчжоу , Китай .

Телескоп Аресибо в основном использовался для исследований в области радиоастрономии , атмосферных исследований и радиолокационной астрономии , а также для программ поиска внеземного разума (SETI). Ученые, желающие использовать обсерваторию, представили предложения, которые были оценены независимыми научными рецензентами. НАСА также использовало телескоп для программ обнаружения сближающихся с Землей объектов . Обсерватория, финансируемая главным образом Национальным научным фондом (NSF) при частичной поддержке НАСА, управлялась Корнельским университетом с момента ее завершения в 1963 году до 2011 года, после чего она была передана партнерству под руководством SRI International . В 2018 году консорциум во главе с Университетом Центральной Флориды приступил к эксплуатации объекта.

Уникальный футуристический дизайн телескопа позволил ему несколько раз появляться в фильмах, играх и на телевидении, например, в кульминационной сцене боя в фильме Джеймса Бонда « Золотой глаз» (1995). Он внесен в Национальный реестр исторических мест США с 2008 года. В 2001 году центр был назван вехой IEEE .

С 2006 года NSF сократил свои обязательства по финансированию обсерватории, что побудило ученых потребовать дополнительной финансовой поддержки для продолжения ее программ. Телескоп был поврежден ураганом Мария в 2017 году и пострадал от землетрясений в 2019 и 2020 годах. Два обрыва кабеля, один в августе 2020 года и второй в ноябре 2020 года, поставили под угрозу структурную целостность опорной конструкции для подвешенной платформы и повредили антенну. . Из-за неопределенности в отношении оставшейся прочности других кабелей, поддерживающих подвесную конструкцию, и риска обрушения из-за дальнейших отказов, делающих ремонт опасным, NSF объявил 19 ноября 2020 года, что телескоп будет выведен из эксплуатации и разобран вместе с радиостанцией. телескоп и лидар продолжают работать. Прежде чем его можно было вывести из эксплуатации, несколько оставшихся опорных кабелей вышли из строя, и опорная конструкция, антенна и купол в сборе упали в тарелку в 7:55 утра по местному времени 1 декабря 2020 года, разрушив телескоп.

Общая информация

Сравнение радиотелескопов Аресибо (вверху), FAST (в центре) и РАТАН-600 (внизу) в одном масштабе

Основная сборная тарелка телескопа имела форму сферической крышки диаметром 1000 футов (305 м) с радиусом кривизны 869 футов (265 м) и была построена внутри карстовой воронки . Поверхность тарелки состояла из 38 778 перфорированных алюминиевых панелей, каждая размером примерно 3 на 7 футов (1 на 2 м), поддерживаемых сеткой из стальных тросов. Земля под ними поддерживала теневыносливую растительность.

Телескоп имел три радиолокационных передатчика с эффективной изотропной излучаемой мощностью (EIRP) 22  ТВт (непрерывно) на 2380 МГц, 3,2  ТВт (импульсный пик) на 430 МГц и 200  МВт на 47 МГц, а также работающую установку модификации ионосферы. на 5,1 и 8,175 МГц.

Тарелка оставалась неподвижной, а приемники и передатчики были перемещены в соответствующую точку фокусировки телескопа для наведения на желаемую цель. Как сферическое зеркало, рефлектор фокусируется вдоль линии, а не в одной точке. В результате для проведения наблюдений были реализованы комплексные линейные переводы, каждый из которых перекрывал узкую полосу частот от 10 до 45 МГц. В любой момент можно было использовать ограниченное количество переводов строки, что ограничивало гибкость телескопа.

Приемник находился на платформе массой 820 тонн (900 коротких тонн), подвешенной на высоте 150 м (492 фута) над тарелкой на 18 основных тросах, идущих от трех железобетонных опор (шесть кабелей на опору), один 111 м (365 футов). высотой, а два других - высотой 81 м (265 футов), расположив их вершины на одной высоте. Каждый основной кабель представлял собой пучок из 160 проводов диаметром 8 см (3,1 дюйма), причем пучок был закрашен и постоянно продувался сухим воздухом для предотвращения коррозии из-за влажного тропического климата. Платформа имела вращающуюся дугообразную направляющую длиной 93 м (305 футов), называемую азимутальным плечом, несущую приемные антенны, а также вторичные и третичные отражатели. Это позволяло телескопу наблюдать любую область неба в 40-градусном конусе видимости около местного зенита (от -1 до 38 градусов склонения ). Расположение Пуэрто-Рико рядом с Северным тропиком позволило телескопу Аресибо наблюдать планеты Солнечной системы на северной половине их орбиты. Время прохождения света туда и обратно до объектов за пределами Сатурна больше, чем 2,6 часа времени, в течение которого телескоп может отслеживать небесное положение, что предотвращает радиолокационные наблюдения за более удаленными объектами.

Радиотелескоп Аресибо, вид со смотровой площадки, октябрь 2013 г.

История

Дизайн и конструкция

Подробный вид механизма поворота балки. Треугольная площадка наверху была закреплена, а под ней вращалось азимутальное плечо. Справа находился григорианский субрефлектор, а слева - остатки линейного фидера длиной 96 футов (29 м), настроенного на 430 МГц (разрушенного ураганом «Мария»). Также справа был мостик и часть прямоугольного волновода, по которому сигнал радарного передатчика мощностью 2,5 МВт 430 МГц достигал фокальной области.

Истоки обсерватории восходят к усилиям конца 1950-х годов по разработке средств защиты от баллистических ракет (ПРО) в рамках недавно созданного Агентства перспективных исследовательских проектов (ARPA) по ПРО (Project Defender ) Министерства обороны США . Даже на этом раннем этапе было ясно, что использование радиолокационных ловушек будет серьезной проблемой на больших расстояниях, необходимых для успешной атаки боеголовки, на дальностях порядка 1600 км (1000 миль).

Среди множества проектов Defender было несколько исследований, основанных на концепции, согласно которой возвращающаяся ядерная боеголовка вызовет уникальные физические сигнатуры, еще находясь в верхних слоях атмосферы. Было известно, что горячие, высокоскоростные объекты вызывают ионизацию атмосферы, отражающую радиолокационные волны, и оказалось, что сигнатура боеголовки будет достаточно отличаться от ловушек, чтобы детектор мог определить боеголовку напрямую или, альтернативно, предоставить дополнительную информацию, которая позволит операторам сфокусировать обычный радар слежения на одиночном возвращении от боеголовки.

Хотя эта концепция, казалось, предлагала решение проблемы слежения, почти не было информации ни о физике входа в атмосферу, ни о четком понимании нормального состава верхних слоев ионосферы . ARPA начала работать с обоими одновременно. Чтобы лучше понять отражения радара от боеголовки, на атолле Кваджалейн было построено несколько радаров , в то время как Аресибо начал с двойной цели - понять F-слой ионосферы, одновременно создав научную радиообсерваторию общего назначения.

Обсерватория была построена между серединой 1960 и ноябрем 1963 года. Уильям Э. Гордон и Джордж Питер из Корнельского университета наблюдали за ее проектированием для изучения ионосферы Земли . Его привлекли воронки в карстовых регионах Пуэрто-Рико, которые предлагали идеальные полости для очень большого блюда. Первоначально предусматривался фиксированный параболический отражатель, указывающий в фиксированном направлении, с башней высотой 150 м (492 фута) для удержания оборудования в фокусе. Эта конструкция ограничила бы ее использование в других областях исследований, таких как радиолокационная астрономия , радиоастрономия и наука об атмосфере, которые требуют способности указывать на различные положения в небе и отслеживать эти положения в течение длительного времени при вращении Земли.

Уорд Лоу из ARPA указал на этот недостаток и связал Гордона с Кембриджской исследовательской лабораторией ВВС (AFCRL) в Бостоне, штат Массачусетс , где одна группа во главе с Филом Блэксмитом работала над сферическими отражателями, а другая группа изучала распространение радиоволн. волны в верхних слоях атмосферы и сквозь них. Корнельский университет предложил проект ARPA в середине 1958 года, и в ноябре 1958 года между AFCRL и университетом был подписан контракт. Корнельский университет и Захари Сирс опубликовали запрос предложений (RFP) с просьбой разработать дизайн, поддерживающий поток, движущийся по каналу. сферическая поверхность на 133 метра (435 футов) над неподвижным отражателем. В RFP предлагался штатив или башня в центре для поддержки подачи. В тот день, когда в Корнельском университете было объявлено о проекте и изготовлении антенны, Гордон также предусмотрел 133-метровую (435-футовую) башню с центром в 305-метровом отражателе для поддержки фидера.

Подвесная конструкция была разработана доктором Томасом К. Каванахом , Фредом Северудом и доктором Хансом Банделем, которые были выбраны после запроса предложений 1959 года, выданного Корнельским университетом. Предложение General Bronze Corporation не было выбрано, поскольку оно не соответствовало спецификациям, согласно редакционному ответу Дональда Кука Хелиасу Дундулакису, который использовал измерение питающей / параксиальной поверхности из патента Дундулакиса 1966 года, а не измерения предложения на заседании RFP 10 декабря 1959 г., представленном Джорджем Дундулакисом и Хелиасом Дундулакисом . Авторы этого предложения впоследствии подали спор, первоначально на 1,2 миллиона долларов, но был урегулирован в размере 10 000 долларов, потому что «защита в судебном процессе будет стоить намного больше, чем 10 000 долларов, по которым дело было урегулировано», и, соответственно, 11 апреля 1975 г. , Дундулакис против США (дело 412-72) было решено в пользу истца Федеральным судом США по искам , что «(а) решение было вынесено в пользу истцов ( Хелиас Дундулакис , Уильям Дж. Кейси , и Константин Михалос) против Соединенных Штатов и (b) с учетом суммы в 10000 долларов, подлежащей выплате правительством Соединенных Штатов истцу, истцы предоставляют правительству Соединенных Штатов безотзывную, полностью оплаченную, неисключительную лицензию. согласно вышеупомянутому патенту США № 3 273 156, выданному Корнельскому университету ». Джордж Дундулакис , руководивший исследованиями в General Bronze Corporation в Гарден-Сити, штат Нью-Йорк , вместе с Закари Сирсом, который руководил внутренним дизайном в Digital B&E Corporation, Нью-Йорк, получил RFP от Корнельского университета на дизайн антенны и изучил идею. о приостановке трансляции со своим братом, Гелиасом Дундулакисом , инженером-строителем . Джордж Дундулакис определил проблему, которую могли бы создать мачта или штатив вокруг центра (наиболее важная область отражателя), и разработал лучшую конструкцию, приостановив подачу сигнала. Он представил свое предложение Корнельскому университету относительно фермы типа бублика или тора, подвешенной на четырех тросах на четырех опорах над отражателем, имеющей по краю рельсовый путь для размещения азимутальной фермы. Эта вторая ферма в форме дуги или арки должна была быть подвешена внизу и вращаться на рельсах на 360 градусов. У дуги также были рельсы, по которым блок, поддерживающий подачу, перемещался для вертикального позиционирования корма. Противовес будет двигаться симметрично напротив корм для стабильности и, если ураган ударил, весь корм может подниматься и опускаться. Хелиас Даундулакис разработал кабель системы подвески , которая была окончательно принята. Присутствует конфигурация является по существу таким же , как и в оригинальных рисунках Джорджа и Хелиасом Даундулакисом, хотя и с тремя башнями, вместо четыре , проведенных в патенте, который был предоставлен Хелиасом Даундулакиса в офисе патента США . Идея сферического отражающего зеркала с управляемой вторичной обмоткой с тех пор использовалась в оптических телескопах, в частности в телескопе Хобби – Эберли.

Строительство началось в середине 1960 года, а телескоп заработал примерно три года спустя. Официальное открытие телескопа и вспомогательной обсерватории как Ионосферной обсерватории Аресибо (AIO) состоялось 1 ноября 1963 года.

Обновления

С момента постройки телескоп несколько раз модернизировался после надзора за объектом со стороны Министерства обороны США и Национального научного фонда 1 октября 1969 года и последующего переименования AIO в Национальный центр астрономии и ионосферы (NAIC) в сентябре 1971 года. Когда максимальная ожидаемая рабочая частота составляла около 500 МГц, поверхность представляла собой полудюймовую оцинкованную проволочную сетку, уложенную непосредственно на опорные кабели. В 1973 году высокоточная поверхность, состоящая из 38 000 индивидуально регулируемых алюминиевых панелей, заменила старую проволочную сетку, а максимальная полезная частота выросла примерно до 5000 МГц. В 1997 году была установлена григорианская система отражателей , включающая вторичные и третичные отражатели для фокусировки радиоволн в одной точке. Это позволило установить набор приемников, охватывающих весь диапазон 1–10 ГГц, которые можно было легко переместить в точку фокусировки , что дало Аресибо большую гибкость. Дополнительное оборудование увеличило вес платформы на 270 тонн (300 коротких тонн), поэтому было добавлено шесть дополнительных опорных тросов, по два для каждой башни. Также по периметру был установлен металлический сетчатый экран, который не позволял тепловому излучению земли достигать фидерных антенн. В 1997 году был добавлен более мощный передатчик 2400 МГц. Наконец, в 2013 году с грантом в размере 2,5 миллиона долларов США началась работа по добавлению ВЧ-установки для модификации ионосферы, которая была завершена в 2015 году. ВЧ-установка состояла на стороне отправителя из шести складных скрещенных диполей мощностью 100 кВт внутри основной антенны и подвесного 100-метрового диполя. широкая подрефлекторная сетка между тарелкой и платформой.

Панорамный вид главной тарелки радиотелескопа Аресибо. Радиолокационные передатчики можно увидеть в основании антенны.

Сокращение финансирования

Подразделения астрономических наук и атмосферных наук NSF оказывали финансовую поддержку Аресибо с момента его завершения в 1970-х годах при дополнительной поддержке НАСА для эксплуатации планетарного радара. Между 2001 и 2006 годами НАСА уменьшило, а затем прекратило поддержку планетарного радара.

В отчете отдела астрономических наук за ноябрь 2006 г. было рекомендовано существенно сократить финансирование астрономии для обсерватории Аресибо с 10,5 млн долларов США в 2007 году до 4,0 млн долларов США в 2011 году. В отчете также говорилось, что, если другие источники финансирования не будут найдены, закрытие Обсерватория была рекомендована.

Ученые и исследователи отреагировали на это, организовав деятельность по защите и защите обсерватории. В 2008 году они учредили Партнерство по защите научных интересов Аресибо (ASAP), чтобы продвигать научные достижения обсерватории Аресибо и рекламировать ее достижения в астрономии, аэрономии и планетном радаре, чтобы получить дополнительную финансовую поддержку обсерватории. Дополнительные облигации на 3 миллиона долларов США были обеспечены правительством Пуэрто-Рико. Ученые, СМИ и влиятельные политики оказывали давление на Конгресс США, говоря о важности работы обсерватории. привела к дополнительному финансированию в размере 3,1 миллиона долларов США для поддержки Аресибо в соответствии с Законом о восстановлении и реинвестировании Америки от 2009 года . Он использовался для базового обслуживания и для второй, гораздо меньшей антенны, которая будет использоваться для интерферометрии с очень длинной базой , новых усилителей клистрона для планетарной радиолокационной системы и обучения студентов.

Бюджет Аресибо от NSF продолжал уменьшаться в последующие годы. Начиная с 2010 финансового года, НАСА восстановило свою историческую поддержку, выделяя 2,0 миллиона долларов в год на планетологию , особенно на изучение околоземных объектов , в Аресибо. НАСА реализовало это финансирование через свою программу наблюдения за объектами, сближающимися с Землей. НАСА увеличило свою поддержку до 3,5 миллионов долларов в год в 2012 году.

В 2011 году NSF удалил Корнельский университет , который управлял Национальным центром астрономии и ионосферы (NAIC) с 1970-х годов, в качестве оператора и передал эти обязанности SRI International вместе с двумя другими управляющими партнерами, Университетской ассоциацией космических исследований и Universidad Metropolitana de Пуэрто-Рико с рядом других сотрудников. NSF также лишил NAIC статуса Центра исследований и разработок, финансируемого из федерального бюджета (FFRDC) , что, по словам NSF, даст NAIC большую свободу для установления более широких научных партнерств и поиска возможностей финансирования для деятельности, выходящей за рамки тех, которые поддерживаются NSF.

В то время как Обсерватория продолжала работать в рамках сокращенного бюджета NSF и средств НАСА, NSF сигнализировал в 2015 и 2016 годах, что рассматривает возможность вывода Обсерватории из эксплуатации, инициировав заявления о воздействии на окружающую среду в отношении эффекта демонтажа блока. NSF продолжал указывать, что хотел бы сократить финансирование Обсерватории в ближайшем будущем. Как и в 2008 году, ученые выразили обеспокоенность по поводу потери научных открытий, которые могут произойти в случае закрытия обсерватории.

Ущерб 2020 г., планы вывода из эксплуатации и крах

Карта обсерватории Аресибо после повреждения кабеля в ноябре 2020 года

Несколько ураганов и штормов в 2010-х годах вызвали обеспокоенность инженеров-строителей по поводу устойчивости обсерватории. 21 сентября 2017 года из-за сильного ветра, связанного с ураганом «Мария», линия 430 МГц сломалась и упала на основную антенну, повредив примерно 30 из 38000 алюминиевых панелей. В большинстве наблюдений в Аресибо не использовалась линейная передача, а вместо этого использовались каналы и приемники, расположенные в куполе. В целом ущерб, нанесенный Марией, был минимальным, но еще больше омрачил будущее обсерватории. Восстановление всех прежних возможностей требовало большего, чем уже находившийся под угрозой операционный бюджет обсерватории, и пользователи опасались, что вместо этого будет принято решение о выводе из эксплуатации.

Консорциум, состоящий из Университета Центральной Флориды (UCF), Yang Enterprises и UMET , выступил с предложением предоставить финансирование в феврале 2018 года, чтобы позволить NSF сократить свой вклад в операционные расходы Аресибо с 8 миллионов долларов до 2 миллионов долларов с 2022 финансового года– 2023 год, что обеспечит будущее обсерватории. При этом консорциум UCF был назван новыми операторами обсерватории в 2018 году.

10 августа 2020 года опорный трос вспомогательной платформы отделился от Башни 4, вызвав повреждение телескопа, в том числе пробоину 100 футов (30 м) в отражающей тарелке. Ущерб включал шесть-восемь панелей григорианского купола и платформу, через которую проходил купол. Сообщается, что в результате частичного обрушения никто не пострадал. Объект был закрыт на время оценки ущерба.

Объект был недавно открыт после того, как прошел тропический шторм Исайас . Было неясно, был ли сбой кабеля вызван Исайясом. Бывший директор обсерватории Аресибо Роберт Керр заявил, что до установки григорианского купола в 1997 году основные опорные тросы и опорные башни были спроектированы с коэффициентом безопасности, равным двум, чтобы выдерживать удвоенный вес платформы. Когда в 1997 году был добавлен купол, вспомогательные кабели должны были сохранить коэффициент безопасности, равный двум, с учетом всех проектных факторов, но Керр полагал, что этого никогда не было, так как равномерное распределение нагрузок после этой установки было бы затруднительно. Керр также заявил, что в Обсерватории были периоды забвения, во время которых не работали вентиляторы, которые использовались для продувки сухим воздухом по жгуту проводов. По словам Керра, более ранние штормы принесли бы морскую воду к кабелям, что также могло ускорить скорость коррозии. Инженерные фирмы, нанятые UCF, проинспектировали область розетки, в которой произошел сбой кабеля, и обнаружили аналогичную проблему, которая наблюдалась в 1980-х годах во время плановой замены кабеля, когда использовался расплавленный цинк для прикрепления кабеля к креплению розетки в месте установки. вышка не была завершена, что позволило влаге попасть в пучок проводов и вызвать коррозию, а также привести к выскальзыванию кабеля из гнезда. Фирмы разработали модели телескопа, которые показали, что коэффициент безопасности для Башни 4 упал до 1,67, полагая, что конструкция все еще безопасна, в то время как ремонт может быть произведен, даже если другой кабель обрушится. Были разработаны планы по замене всех шести вспомогательных кабелей, так как их сварные швы были сочтены подозрительными и стоили 10,5 млн долларов США .

Перед тем, как начать ремонт, 7 ноября 2020 года один из двух основных опорных тросов Башни 4 оборвался, в результате чего при падении была разрушена часть самой антенны. Инженерный состав UCF, который наблюдал за кабелями при поддержке Инженерного корпуса армии США , и нанятые ими ранее инженерные фирмы оценили оставшиеся кабели от Башни 4. Одна инженерная фирма предложила усилия по стабилизации, а другая предложила попробовать для отделения частей инструментальной платформы, таких как григорианский купол, для уменьшения нагрузки. Третья фирма пришла к выводу, что на данном этапе не существует способа безопасного ремонта повреждений, поскольку оставшиеся кабели могут быть подозрительными, и, кроме того, контролируемый вывод телескопа из эксплуатации был единственным эффективным средством избежать катастрофического отказа, который мог бы угрожать телескопу. другие здания на территории кампуса. NSF прислушался к этому совету и 19 ноября 2020 года объявил о выводе из эксплуатации Аресибо в течение следующих нескольких недель после определения наиболее безопасного маршрута с немедленным созданием зоны отчуждения безопасности. Шон Джонс из NSF заявил: «NSF нелегко принять это решение, но безопасность людей - наш приоритет номер один». Лидара объект будет оставаться в рабочем состоянии .

В ожидании, пока NSF разработает планы вывода из эксплуатации, были предприняты шаги, чтобы попытаться уменьшить нагрузку, которую несла каждая из опор, в том числе уменьшить нагрузку на опорные кабели ахтерштаг для отдельных опор. Другие планы, такие как вертолеты, поднимающие часть груза при зависании над телескопом, были предложены, но сочтены слишком рискованными. Инженеры из UCF наблюдали за телескопом и заметили, что провода в кабелях ахтерштаг опорных башен рвутся со скоростью один или два раза в день, и предположили, что телескоп скоро сломается. По словам Анхеля Васкеса, директора по эксплуатации Анхеля Васкеса, в выходные, предшествующие 1 декабря 2020 года, жилы в поддерживающих кабелях приемника также быстро рвались на части. Это привело к обрушению платформы приемника около 6:55 утра AST (10:55 UTC) 1 декабря 2020 года, так как второй основной кабель от Tower 4 вышел из строя, а два других поддерживающих кабеля вышли из строя несколько мгновений спустя. Обрушение конструкции приемника и кабелей на антенну вызвало серьезные дополнительные повреждения. При падении приемник также срезал концы опор, через которые проходили опорные тросы. Башня 4, у которой были отрегулированы тросы ахтерштага, чтобы обеспечить большую поддержку вдали от антенны, отодвинулась назад и сломалась пополам, как только опорные тросы платформы вышли из строя. У двух других башен, как только было снято напряжение поддержки платформы, также оторвались концы из-за регулировки троса ахтерштага. Падение вершины Башни 12 нанесло незначительный ущерб другим зданиям обсерватории. О пострадавших в результате обрушения не поступало.

Обрушение радиотелескопа Аресибо, снятое камерой диспетчерской вышки (Башня 12). Башня 4 видна на заднем плане, а верхняя часть Башни 12 катится перед камерой позже на видео.
Обрушение телескопа Аресибо с точки зрения беспилотного летательного аппарата, первоначально отслеживающего кабели наверху Башни 4.
Синхронизированные виды коллапса телескопа Аресибо.

Пост-коллапс

В течение нескольких недель после краха Аресибо администрация Сферического телескопа с пятисотметровой апертурой (FAST) в Китае, который позаимствовал некоторые принципы проектирования из Аресибо, заявило, что они начнут принимать заявки на использование телескопа международными исследователями, начиная с 2021 г.

В конце декабря 2020 года Ванда Васкес Гарсед , тогдашний губернатор Пуэрто-Рико, подписала распоряжение о выделении 8 миллионов долларов на вывоз мусора и проектирование новой обсерватории, которая будет построена на ее месте. Губернатор заявил, что реконструкция обсерватории - «вопрос государственной политики». Распоряжение также определило этот район как исторический объект. В соответствии с Законом о консолидированных ассигнованиях от 2021 года , NSF представит Конгрессу отчет в течение шестидесяти дней «о причинах и масштабах ущерба, плане удаления мусора безопасным и экологически безопасным способом, сохранении связанной [обсерватории Аресибо ] объектов и прилегающих территорий, а также процесс определения необходимости использования сопоставимой технологии на объекте, а также любые связанные с этим оценки затрат ».

Команда из Техасского университета в Остине смогла полностью восстановить и создать резервную копию 3 петабайт данных, которые телескоп захватил с момента открытия в 1960-х годах, к маю 2021 года, прежде чем оборудование для хранения может быть повреждено. Данные были перенесены на школьные серверы в Техасском вычислительном центре, чтобы сделать их доступными для дальнейшего исследования.

Ранний план, разработанный учеными NSF, предлагал одну возможную замену, названную телескопом Аресибо следующего поколения, с использованием 1000 тесно упакованных 9-метровых (30 футов) телескопов, установленных на одной или нескольких плоских пластинах, которые охватили бы 300-метровую (980-метровую) пластину. футов) ширина воронки Аресибо. Хотя сами телескопы будут закреплены, пластина (и) сможет поворачиваться более чем на 45 ° от горизонтали в любом направлении. Это позволило бы новому прибору иметь поле зрения в 500 раз больше, чем у оригинального телескопа Аресибо, и быть вдвое более чувствительным с четырехкратной мощностью радара. Ожидается, что его строительство обойдется примерно в 450 миллионов долларов США . Это позволит лучше изучить сверхмассивную черную дыру в центре Млечного Пути как главную цель.

Комитет по спасению Аресибо сохранил некоторые части телескопа, в том числе части зенитного и азимутального треков, угол платформы, поворотный шарнир и канатную дорогу.

Исследования и открытия

Сообщение Аресибо с добавленным цветом для выделения отдельных частей. Фактическая двоичная передача информации о цвете не содержала.

С обсерваторией было сделано много научных открытий. 7 апреля 1964 года, вскоре после того, как он начал работать, Гордон Pettengill команда «s использовал его , чтобы определить , что вращение период Меркурия не было 88 дней, как раньше думали, но только 59 дней. В 1968 году открытие периодичности Крабовидного пульсара (33 миллисекунды) Ричардом В. Э. Лавлейсом и другими предоставило первое твердое доказательство существования нейтронных звезд . В 1974 году Халс и Тейлор открыли первый двойной пульсар PSR B1913 + 16 , за что они позже получили Нобелевскую премию по физике. В 1982 году Дональд С. Бакер , Шринивас Кулкарни , Карл Хейлс , Майкл Дэвис и Миллер Госс обнаружили первый миллисекундный пульсар , PSR B1937 + 21 . Этот объект вращается 642 раза в секунду и до открытия PSR J1748-2446ad в 2005 году считался самым быстро вращающимся пульсаром.

В 1980 году Аресибо произвел первое радиолокационное наблюдение кометы, успешно обнаружив комету Энке . В августе 1989 года обсерватория впервые в истории напрямую сфотографировала астероид : 4769 Касталия . В следующем году польский астроном Александр Вольщан открыл пульсар PSR B1257 + 12 , что позже привело его к открытию трех планет, вращающихся вокруг него. Это были первые обнаруженные внесолнечные планеты . В 1994 году Джон Хармон использовал радиотелескоп Аресибо, чтобы нанести на карту распределение льда в полярных регионах Меркурия .

В январе 2008 года сообщалось об обнаружении пребиотических молекул метанимина и цианистого водорода в результате радиоспектроскопических измерений обсерватории далекой галактики со вспышкой звездообразования Arp 220 .

С января 2010 года по февраль 2011 года астрономы Мэтью Рут и Александр Вольщан зарегистрировали всплески радиоизлучения от коричневого карлика T6.5 2MASS J10475385 + 2124234. Это был первый случай, когда радиоизлучение было обнаружено от Т-карлика, в атмосфере которого есть линии поглощения метана. Это также самый холодный коричневый карлик (при температуре ~ 900 К), из которого наблюдалось радиоизлучение. Высокополяризованные и высокоэнергетические радиовсплески показали, что объект имеет магнитное поле с силой > 1,7  кГс и магнитную активность, аналогичную как на планете Юпитер, так и на Солнце .

Послание Аресибо

В 1974 году сообщение Аресибо , попытка установить связь с потенциальной внеземной жизнью , было передано от радиотелескопа к шаровому скоплению Мессье 13 , находящемуся на расстоянии около 25000 световых лет. 1679- битный шаблон из единиц и нулей определил растровое изображение размером 23 на 73 пикселя, которое включало числа, фигурки, химические формулы и грубое изображение телескопа.

Проекты SETI и METI

Поиск внеземного разума (SETI) - это поиск внеземной жизни или передовых технологий. SETI стремится ответить на вопрос «Одиноки ли мы во Вселенной?» путем сканирования неба на предмет передач от разумных цивилизаций из других уголков нашей галактики.

Для сравнения, METI ( передача сообщений внеземному разуму) относится к активному поиску путем передачи сообщений.

Аресибо является источником данных для SETI @ home и Astropulse распределенного вычислительных проектов , выдвинутых лабораторией космических наук в Университете Калифорнии, Беркли , и были использованы для SETI Institute «s Project Phoenix наблюдений. Проект распределенных вычислений Einstein @ Home обнаружил более 20 пульсаров в данных Аресибо.

Другое использование

Эксперименты по наземной аэрономии в Аресибо включали эксперимент Coqui 2 , поддерживаемый НАСА . Телескоп также изначально использовался для военной разведки , в том числе для определения местоположения советских радарных установок путем обнаружения их сигналов, отражающихся от Луны .

Имеются ограниченные возможности радиолюбительских операций с использованием отражения Луны или связи Земля-Луна-Земля , при которой радиосигналы, направленные на Луну, отражаются обратно на Землю. Первая из этих операций была проведена 13–14 июня 1964 г. по вызову KP4BPZ. Около дюжины двусторонних контактов были установлены на 144 и 432 МГц. 3 и 24 июля 1965 года KP4BPZ снова был активирован на частоте 432 МГц, установив примерно 30 контактов на частоте 432 МГц за доступные ограниченные временные интервалы. Для этих тестов очень широкополосный приборный регистратор захватил большой сегмент полосы пропускания приема, что позволило позже проверить позывные других любительских станций. Это не были двусторонние контакты. С 16 по 18 апреля 2010 г. Аресибоский радиолюбительский клуб KP4AO снова проводил активность по отражению луны с помощью антенны. 10 ноября 2013 года радиолюбительский радиоклуб KP4AO Arecibo провел активацию празднования пятидесятилетия, продолжавшуюся семь часов на 14,250 МГц SSB, без использования основной тарелочной антенны.

В популярной культуре

Благодаря своей уникальной форме и концепции телескоп использовался во многих современных работах. Он был использован в качестве места съемок в фильмах GoldenEye (1995), видов (1995) и Contact (1997) ( на основе Карл Саган «s роман с тем же названием , в котором также фигурирует обсерватория), проигравшие (2010) , и в телевизионном эпизоде ​​" Секретных материалов " " Маленькие зеленые человечки ". Одна карта в видеоигре Battlefield 4 2013 года , действие которой происходит в Китае, основана на характерном макете телескопа Аресибо. В 2014 году в видео-инсталляции под названием «Великая тишина», созданной художниками Дженнифер Аллора и Гильермо Кальзадилла в сотрудничестве с писателем-фантастом Тедом Чиангом, был показан радиотелескоп в обсерватории Аресибо, изображающий поиск внеземной жизни. Сопоставленный текст был позже опубликован в виде рассказа с таким же названием в специальном выпуске художественного журнала e-flux в 2015 году и вошел в сборник рассказов автора Exhalation: Stories в 2019 году.

Смотрите также

использованная литература

дальнейшее чтение

внешние ссылки