Telescopio de Arecibo - Arecibo Telescope

Telescopio de radio de Arecibo
Radio telescopio de Arecibo SJU 06 2019 6144.jpg
El radiotelescopio de Arecibo en 2019
Nombres alternativos Telescopio de Arecibo Edita esto en Wikidata
Lleva el nombre de Arecibo , William E. Gordon , James Gregory Edita esto en Wikidata
Parte de Observatorio de Arecibo Edita esto en Wikidata
Ubicación (es) Arecibo , Puerto Rico , Caribe
Coordenadas 18 ° 20′39 ″ N 66 ° 45′10 ″ W / 18,34417 ° N 66,75278 ° W / 18,34417; -66.75278 Coordenadas: 18 ° 20′39 ″ N 66 ° 45′10 ″ W / 18,34417 ° N 66,75278 ° W / 18,34417; -66.75278 Edita esto en Wikidata
Organización Universidad de Florida Central Edita esto en Wikidata
Código del observatorio 251 Edita esto en Wikidata
Altitud 498 m (1.634 pies) Edita esto en Wikidata
Longitud de onda 3 cm (10,0 GHz) –1 m (300 MHz)
Construido 1960 – noviembre de 1963 ( 1960 – noviembre de 1963 ) Edita esto en Wikidata
Primera luz 1 de noviembre de 1963 ( 01/11/1963 )
Desmantelado Anunciado el 19 de noviembre de 2020 Colapsado el 1 de diciembre de 2020 ( 19/11/2020 )
 ( 2020-12-01 )
Estilo telescopio Reflector esférico del 
radiotelescopio del telescopio gregoriano
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Diámetro 304,8 m (1.000 pies 0 pulgadas) Edita esto en Wikidata
Diámetro secundario 27 m (88 pies 7 pulgadas) Edita esto en Wikidata
Diámetro iluminado 221 m (725 pies 1 pulgada) Edita esto en Wikidata
Área de recolección 73.000 m 2 (790.000 pies cuadrados)Edita esto en Wikidata
Longitud focal 132,6 m (435 pies 0 pulgadas) Edita esto en Wikidata
Sitio web www .naic .edu Edita esto en Wikidata
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El Telescopio de Arecibo era un radiotelescopio reflector esférico de 305 m (1,000 pies) construido en un sumidero natural en el Observatorio de Arecibo ubicado cerca de Arecibo, Puerto Rico . Un receptor orientable montado en cable y varios transmisores de radar para emitir señales se montaron 150 m (492 pies) por encima del plato . Completado en noviembre de 1963, el Telescopio de Arecibo fue el telescopio de apertura única más grande del mundo durante 53 años, hasta que fue superado en julio de 2016 por el Telescopio esférico de apertura de quinientos metros (FAST) en Guizhou , China .

El Telescopio de Arecibo se utilizó principalmente para la investigación en radioastronomía , ciencia atmosférica y astronomía de radar , así como para programas que buscan inteligencia extraterrestre (SETI). Los científicos que querían utilizar el observatorio presentaron propuestas que fueron evaluadas por árbitros científicos independientes. La NASA también utilizó el telescopio para programas de detección de objetos cercanos a la Tierra . El observatorio, financiado principalmente por la National Science Foundation (NSF) con el apoyo parcial de la NASA, fue administrado por la Universidad de Cornell desde su finalización en 1963 hasta 2011, después de lo cual fue transferido a una asociación dirigida por SRI International . En 2018, un consorcio liderado por la Universidad de Florida Central asumió la operación de la instalación.

Diseño único y futurista del telescopio llevó a varias apariciones en películas, videojuegos y televisión, como para la escena de la pelea culminante en el James Bond película GoldenEye (1995). Ha sido incluido en el Registro Nacional de Lugares Históricos de EE. UU. Desde 2008. El centro fue nombrado Hito de IEEE en 2001.

Desde 2006, la NSF ha reducido su compromiso de financiación con el observatorio, lo que ha llevado a los académicos a presionar para obtener apoyo financiero adicional para continuar con sus programas. El telescopio fue dañado por el huracán María en 2017 y se vio afectado por terremotos en 2019 y 2020. Dos roturas de cable, una en agosto de 2020 y otra en noviembre de 2020, amenazaron la integridad estructural de la estructura de soporte de la plataforma suspendida y dañaron el plato. . Debido a la incertidumbre sobre la resistencia restante de los otros cables que sostienen la estructura suspendida, y el riesgo de colapso debido a fallas adicionales que hacen que las reparaciones sean peligrosas, la NSF anunció el 19 de noviembre de 2020 que el telescopio sería dado de baja y desmantelado, con la radio. el telescopio y la instalación LIDAR permanecen operativos. Antes de que pudiera ser desmantelado, varios de los cables de soporte restantes sufrieron una falla crítica y la estructura de soporte, la antena y el conjunto del domo cayeron en el plato a las 7:55 am hora local del 1 de diciembre de 2020, destruyendo el telescopio.

Información general

Comparación de los radiotelescopios de Arecibo (arriba), FAST (medio) y RATAN-600 (abajo) a la misma escala

El plato colector principal del telescopio tenía la forma de un casquete esférico de 305 m (1,000 pies) de diámetro con un radio de curvatura de 265 m (869 pies) y fue construido dentro de un sumidero kárstico . La superficie del plato estaba hecha de 38,778 paneles de aluminio perforados, cada uno de aproximadamente 3 por 7 pies (1 por 2 m), sostenidos por una malla de cables de acero. El suelo debajo sostenía vegetación tolerante a la sombra.

El telescopio tenía tres transmisores de radar , con potencia radiada isotrópica efectiva (PIRE) de 22  TW (continuos) a 2380 MHz, 3,2  TW (pico de pulso) a 430 MHz y 200  MW a 47 MHz, así como una instalación de modificación ionosférica en funcionamiento. a 5.1 y 8.175 MHz.

El plato permaneció estacionario, mientras que los receptores y transmisores se movieron al punto focal adecuado del telescopio para apuntar al objetivo deseado. Como espejo esférico, el foco del reflector está a lo largo de una línea en lugar de en un punto. Como resultado, se implementaron complejas alimentaciones de línea para realizar observaciones, con cada alimentación de línea cubriendo una banda de frecuencia estrecha que mide 10-45 MHz. Se puede utilizar un número limitado de alimentadores de línea a la vez, lo que limita la flexibilidad del telescopio.

El receptor estaba en una plataforma de 820 toneladas (900 toneladas cortas) suspendida 150 m (492 pies) por encima del plato por 18 cables principales que se extendían desde tres torres de hormigón armado (seis cables por torre), una de 111 m (365 pies) de altura y las otras dos de 81 m (265 pies) de altura, colocando sus cimas a la misma altura. Cada cable principal era un haz de 160 alambres de 8 cm (3,1 pulgadas) de diámetro, con el haz pintado y aire seco continuamente soplado para evitar la corrosión debido al clima tropical húmedo. La plataforma tenía una pista giratoria en forma de arco de 93 m (305 pies) de largo, llamada brazo azimutal , que transportaba las antenas receptoras y los reflectores secundarios y terciarios. Esto permitió al telescopio observar cualquier región del cielo en un cono de visibilidad de cuarenta grados alrededor del cenit local (entre -1 y 38 grados de declinación ). La ubicación de Puerto Rico cerca del Trópico Norte permitió al telescopio de Arecibo ver los planetas del Sistema Solar sobre la mitad norte de su órbita. El tiempo de luz de ida y vuelta a los objetos más allá de Saturno es más largo que el tiempo de 2,6 horas que el telescopio podría rastrear una posición celeste, lo que evita las observaciones de radar de objetos más distantes.

El radiotelescopio de Arecibo visto desde la plataforma de observación, octubre de 2013

Historia

Diseño y construcción

Una vista detallada del mecanismo de dirección del haz. La plataforma triangular en la parte superior estaba fija y el brazo azimutal giraba debajo de ella. A la derecha estaba el subreflector gregoriano, ya la izquierda estaban los restos de la línea de alimentación de 96 pies de largo (29 m) sintonizada a 430 MHz (destruida por el huracán María). También a la derecha estaba la pasarela y parte de la guía de ondas rectangular que traía la señal del transmisor de radar de 430 MHz de 2,5 MW hasta la región focal.

Los orígenes del observatorio se remontan a los esfuerzos de fines de la década de 1950 para desarrollar defensas de misiles antibalísticos (ABM) como parte de la recién formada Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada (ARPA) del Departamento de Defensa de los Estados Unidos (DoD) , Proyecto Defender. Incluso en esta etapa inicial, estaba claro que el uso de señuelos de radar sería un problema grave en las distancias largas necesarias para atacar con éxito una ojiva, distancias del orden de 1.600 km (1.000 millas).

Entre los muchos proyectos de Defender había varios estudios basados ​​en el concepto de que una ojiva nuclear reentrada causaría firmas físicas únicas mientras aún se encontraba en la atmósfera superior. Se sabía que los objetos calientes y de alta velocidad causaban la ionización de la atmósfera que refleja las ondas de radar , y parecía que la firma de una ojiva sería lo suficientemente diferente de los señuelos como para que un detector pudiera detectar la ojiva directamente, o alternativamente, proporcionar información adicional que permitiría a los operadores enfocar un radar de seguimiento convencional en el único retorno de la ojiva.

Aunque el concepto parecía ofrecer una solución al problema del rastreo, casi no había información sobre la física del reingreso o una sólida comprensión de la composición normal de las capas superiores de la ionosfera . ARPA comenzó a abordar ambos simultáneamente. Para comprender mejor los retornos de radar de una ojiva, se construyeron varios radares en el atolón de Kwajalein , mientras que Arecibo comenzó con el doble propósito de comprender la capa F de la ionosfera y al mismo tiempo producir un radioobservatorio científico de propósito general.

El observatorio fue construido entre mediados de 1960 y noviembre de 1963. William E. Gordon y George Peter de la Universidad de Cornell supervisaron su diseño para el estudio de la ionosfera de la Tierra . Se sintió atraído por los sumideros en las regiones kársticas de Puerto Rico que ofrecían cavidades perfectas para un plato muy grande. Originalmente, se imaginó un reflector parabólico fijo, apuntando en una dirección fija con una torre de 150 m (492 pies) para mantener el equipo en el foco. Este diseño habría limitado su uso en otras áreas de investigación, como la astronomía de radar , la radioastronomía y la ciencia atmosférica, que requieren la capacidad de apuntar a diferentes posiciones en el cielo y rastrear esas posiciones durante un tiempo prolongado a medida que la Tierra gira.

Ward Low de la ARPA señaló esta falla y puso a Gordon en contacto con el Laboratorio de Investigación de Cambridge de la Fuerza Aérea (AFCRL) en Boston, Massachusetts , donde un grupo encabezado por Phil Blacksmith estaba trabajando en reflectores esféricos y otro grupo estaba estudiando la propagación de radio. ondas en y a través de la atmósfera superior. La Universidad de Cornell propuso el proyecto a ARPA a mediados de 1958 y se firmó un contrato entre la AFCRL y la Universidad en noviembre de 1959. La Universidad de Cornell y Zachary Sears publicaron una solicitud de propuestas (RFP) solicitando un diseño para respaldar una alimentación que se mueve a lo largo de un superficie esférica 133 metros (435 pies) por encima del reflector estacionario. La RFP sugirió un trípode o una torre en el centro para soportar la alimentación. El día en que se anunció el proyecto para el diseño y la construcción de la antena en la Universidad de Cornell, Gordon también había previsto una torre de 133 m (435 pies) centrada en el reflector de 305 m (1000 pies) para soportar la alimentación.

La estructura suspendida fue diseñada por el Dr. Thomas C. Kavanagh , Fred Severud y el Dr. Hans Bandel, quienes fueron seleccionados después de la RFP de 1959 emitida por la Universidad de Cornell. No se seleccionó una propuesta de General Bronze Corporation porque no cumplía con las especificaciones, según una respuesta editorial de Donald Cooke a Helias Doundoulakis, quien utilizó una medición de la medición de la superficie de alimentación / paraxial de la patente de 1966 de Doundoulakis, y no las mediciones de la propuesta. en la reunión de RFP del 10 de diciembre de 1959, presentada por George Doundoulakis y Helias Doundoulakis . Los autores de esta propuesta posteriormente presentaron una disputa, originalmente por $ 1.2 millones, pero se resolvió por $ 10,000 porque "la defensa en un juicio judicial costaría mucho más que los $ 10,000 por los que se resolvió el caso" y, en consecuencia, el 11 de abril de 1975 , Doundoulakis v. US (Caso 412-72) había sido dictaminado a favor del demandante por el Tribunal de Reclamaciones Federales de los Estados Unidos , que “(a) se ha dictado una sentencia a favor de los demandantes ( Helias Doundoulakis , William J. Casey , y Constantine Michalos) contra los Estados Unidos y (b) en consideración de la suma de $ 10,000 que el gobierno de los Estados Unidos debe pagar al demandante, los demandantes otorgan al gobierno de los Estados Unidos una licencia irrevocable, totalmente pagada y no exclusiva. bajo la mencionada Patente de los Estados Unidos No. 3, 273, 156 de la Universidad de Cornell ". George Doundoulakis , quien dirigió la investigación en General Bronze Corporation en Garden City, Nueva York , junto con Zachary Sears, quien dirigió el Diseño Interno en Digital B & E Corporation, Nueva York, recibió la RFP de la Universidad de Cornell por el diseño de la antena y estudió la idea. de suspender la alimentación con su hermano, Helias Doundoulakis , un ingeniero civil . George Doundoulakis identificó el problema que habría presentado una torre o un trípode alrededor del centro (el área más importante del reflector), e ideó un mejor diseño suspendiendo la alimentación. Presentó su propuesta a la Universidad de Cornell para un truss tipo rosquilla o toro suspendido por cuatro cables de cuatro torres sobre el reflector, que tiene a lo largo de su borde una vía férrea para el posicionamiento del truss azimutal . Esta segunda armadura, en forma de arco, o arco , se suspendería debajo, que rotaría sobre los rieles 360 grados. El arco también tenía rieles sobre los cuales se movería la unidad que soporta la alimentación para el posicionamiento en elevación de la alimentación. Un contrapeso se movería simétricamente opuesto al alimento para estabilidad y, si golpeara un huracán, todo el alimento se podría subir y bajar. Helias Doundoulakis diseñó el sistema de suspensión por cable que finalmente se adoptó. La configuración actual es sustancialmente la misma que en los dibujos originales de George y Helias Doundoulakis, aunque con tres torres, en lugar de las cuatro dibujadas en la patente, que fue concedida a Helias Doundoulakis por la Oficina de Patentes de Estados Unidos . La idea de un espejo reflectante esférico con un secundario orientable se ha utilizado desde entonces en telescopios ópticos, en particular, el telescopio Hobby-Eberly.

La construcción comenzó a mediados de 1960, con el telescopio operativo unos tres años después. La inauguración oficial del telescopio y del observatorio de apoyo como el Observatorio Ionosférico de Arecibo (AIO) se llevó a cabo el 1 de noviembre de 1963.

Actualizaciones

Desde su construcción, el telescopio se actualizó varias veces, siguiendo la supervisión de la instalación del DoD a la National Science Foundation el 1 de octubre de 1969, y el posterior cambio de nombre del AIO a Centro Nacional de Astronomía e Ionosfera (NAIC) en septiembre de 1971. Inicialmente , cuando la frecuencia operativa máxima esperada era de unos 500 MHz, la superficie consistía en una malla de alambre galvanizado de media pulgada colocada directamente sobre los cables de soporte. En 1973, una superficie de alta precisión que constaba de 38.000 paneles de aluminio ajustables individualmente reemplazó la antigua malla de alambre, y la frecuencia más alta utilizable se elevó a unos 5000 MHz. En 1997 se instaló un sistema reflector gregoriano que incorpora reflectores secundarios y terciarios para enfocar las ondas de radio en un punto. Esto permitió instalar un conjunto de receptores, que cubría el rango completo de 1 a 10 GHz, que se podía mover fácilmente al punto focal , lo que le daba a Arecibo más flexibilidad. La instrumentación adicional agregó 270 toneladas (300 toneladas cortas) a la plataforma, por lo que se agregaron seis cables de soporte adicionales, dos para cada torre. También se instaló una pantalla de malla metálica alrededor del perímetro para evitar que la radiación térmica del suelo llegue a las antenas de alimentación. En 1997, se agregó un transmisor de 2400 MHz más potente. Finalmente, en 2013 con una subvención de US $ 2,5 millones , comenzaron los trabajos para agregar la instalación de HF de modificación ionosférica que se completó en 2015. La instalación de HF consistía en el lado del remitente de seis dipolos cruzados plegables de 100 kW dentro del plato principal y un 100m colgante malla subreflectora ancha entre el plato y la plataforma.

Vista panorámica del plato primario del radiotelescopio de Arecibo. Los transmisores de radar se pueden ver en la base del plato.

Reducciones de financiación

Las divisiones de Ciencias Astronómicas y Ciencias Atmosféricas de la NSF habían apoyado financieramente a Arecibo desde su finalización en la década de 1970, con el apoyo incremental de la NASA, para operar el radar planetario. Entre 2001 y 2006, la NASA disminuyó, luego eliminó, su apoyo al radar planetario.

Un informe de noviembre de 2006 de la división de Ciencias Astronómicas recomendó una reducción sustancial de la financiación de la astronomía para el Observatorio de Arecibo, de 10,5 millones de dólares en 2007 a 4 millones de dólares en 2011. El informe indicó además que si no se podían encontrar otras fuentes de financiación, el cierre del Se recomendó observatorio.

Académicos e investigadores respondieron organizándose para proteger y defender el observatorio. Establecieron la Asociación de Defensa de la Ciencia de Arecibo (ASAP) en 2008, para promover la excelencia científica de la investigación del Observatorio de Arecibo y dar a conocer sus logros en astronomía, aeronomía y radar planetario para buscar apoyo financiero adicional para el observatorio. Se obtuvieron US $ 3 millones adicionales en bonos del gobierno de Puerto Rico. Académicos, medios de comunicación y políticos influyentes presionaron al Congreso de los Estados Unidos sobre la importancia del trabajo del observatorio. generó US $ 3,1 millones adicionales en fondos para apoyar a Arecibo en la Ley de Recuperación y Reinversión Estadounidense de 2009 . Esto se usó para el mantenimiento básico y para una segunda antena mucho más pequeña que se usará para interferometría de línea de base muy larga , nuevos amplificadores Klystron para el sistema de radar planetario y capacitación de estudiantes.

El presupuesto de Arecibo de NSF continuó disminuyendo en los años siguientes. A partir del año fiscal 2010, la NASA restauró su apoyo histórico al contribuir con $ 2.0 millones por año para la ciencia planetaria , particularmente el estudio de objetos cercanos a la Tierra , en Arecibo. La NASA implementó esta financiación a través de su programa de Observaciones de Objetos Cercanos a la Tierra. La NASA aumentó su apoyo a $ 3,5 millones por año en 2012.

En 2011, NSF eliminó a la Universidad de Cornell , que había administrado el Centro Nacional de Astronomía e Ionosfera (NAIC) desde la década de 1970, como operador y transfirió estas responsabilidades a SRI International , junto con otros dos socios administradores, Universities Space Research Association y Universidad Metropolitana de Puerto Rico , con varios otros colaboradores. La NSF también descertificó a NAIC como un Centro de Investigación y Desarrollo financiado con fondos federales (FFRDC) , que según la NSF le daría a la NAIC una mayor libertad para establecer asociaciones científicas más amplias y buscar oportunidades de financiamiento para actividades más allá del alcance de las respaldadas por la NSF.

Si bien el Observatorio continuó operando con el presupuesto reducido de NSF y los fondos de la NASA, NSF señaló en 2015 y 2016 que estaba mirando hacia el desmantelamiento potencial del Observatorio iniciando declaraciones de impacto ambiental sobre el efecto de la deconstrucción de la unidad. La NSF continuó indicando que le gustaría reducir los fondos para el Observatorio en un futuro próximo. Al igual que en 2008, los académicos expresaron su preocupación por la pérdida de descubrimientos científicos que podría ocurrir si se cerrara el Observatorio.

2020 daños, planes de desmantelamiento y colapso

Mapa del Observatorio de Arecibo después de daños en cable en noviembre de 2020

Varios huracanes y tormentas durante la década de 2010 habían planteado las preocupaciones de los ingenieros estructurales sobre la estabilidad del observatorio. El 21 de septiembre de 2017, los fuertes vientos asociados con el huracán María hicieron que la línea de alimentación de 430 MHz se rompiera y cayera sobre el plato principal, dañando aproximadamente 30 de los 38,000 paneles de aluminio. La mayoría de las observaciones de Arecibo no utilizaron el avance de línea, sino que se basaron en los alimentadores y receptores ubicados en el domo. En general, el daño infligido por María fue mínimo, pero nubló aún más el futuro del observatorio. Restaurar todas las capacidades anteriores requería más que el presupuesto operativo ya amenazado del observatorio, y los usuarios temían que se tomara la decisión de desmantelarlo.

Un consorcio formado por la Universidad de Florida Central (UCF), Yang Enterprises y UMET , se presentó para proporcionar fondos en febrero de 2018 para permitir que la NSF reduzca su contribución a los costos operativos de Arecibo de $ 8 millones a $ 2 millones a partir del año fiscal 2022– 2023, asegurando así el futuro del observatorio. Con esto, el consorcio UCF fueron nombrados los nuevos operadores del observatorio en 2018.

El 10 de agosto de 2020, un cable de soporte de la plataforma auxiliar se separó de la Torre 4, causando daños al telescopio, incluido un corte de 30 m (100 pies) en el plato reflector. Los daños incluyeron de seis a ocho paneles en la cúpula gregoriana y en la plataforma utilizada para acceder a la cúpula. Se informó que nadie resultó herido por el colapso parcial. La instalación se cerró mientras se realizaban las evaluaciones de daños.

La instalación había reabierto recientemente tras el paso de la tormenta tropical Isaías . No estaba claro si la falla del cable fue causada por Isaías. El ex director del Observatorio de Arecibo, Robert Kerr, declaró que antes de la instalación de la cúpula gregoriana en 1997, los cables de soporte principales y las torres de soporte se habían diseñado con un factor de seguridad de dos, para poder soportar el doble del peso de la plataforma. Cuando se agregó la cúpula en 1997, se pretendía que los cables auxiliares mantuvieran el factor de seguridad de dos una vez que se consideraron todos los factores de diseño, pero Kerr creía que ese nunca era el caso, ya que distribuir uniformemente las cargas después de esa instalación sería difícil de hacer. Kerr también declaró que hubo períodos de abandono en el Observatorio, durante los cuales los ventiladores que se usaban para soplar aire seco a lo largo de los haces de cables no estaban funcionando. Las tormentas anteriores habrían llevado agua de mar a los cables, lo que también podría acelerar la velocidad de corrosión, según Kerr. Las empresas de ingeniería contratadas por UCF inspeccionaron el área del enchufe donde el cable había fallado y encontraron un problema similar que se había observado en la década de 1980 durante un reemplazo de cable de rutina, en el que el uso de zinc fundido para fijar el cable al soporte del enchufe en el La torre no estaba completa, lo que permitió que la humedad entrara en el haz de cables y causara corrosión, lo que provocó que el cable se deslizara de su enchufe. Las firmas habían desarrollado modelos del telescopio que mostraban que el factor de seguridad para la Torre 4 se había reducido a 1,67, creyendo que la estructura seguía siendo segura mientras se podían realizar las reparaciones, incluso si otro cable colapsaba. Se hicieron planes para reemplazar los seis cables auxiliares, ya que sus soldaduras enchufes se consideraron sospechosas a un costo de US $ 10,5 millones .

Antes de que pudieran iniciarse las reparaciones, el 7 de noviembre de 2020, uno de los dos cables de soporte principales de la Torre 4 se rompió, rompiendo parte del plato al caer. El personal de ingeniería de la UCF, que había estado monitoreando los cables con el apoyo del Cuerpo de Ingenieros del Ejército de EE. UU. , Y las empresas de ingeniería que habían contratado evaluaron previamente los cables restantes de la Torre 4. Una empresa de ingeniería propuso esfuerzos de estabilización, mientras que otra sugirió que intentaran para cortar partes de la plataforma del instrumento, como la cúpula gregoriana, para reducir la carga. La tercera empresa tomó la determinación de que no había forma de reparar de manera segura el daño en este punto, ya que los cables restantes podían ser sospechosos y, además, que un desmantelamiento controlado del telescopio era el único medio eficaz para evitar una falla catastrófica que amenazaría al telescopio. otros edificios del campus. La NSF tomó este consejo e hizo el anuncio el 19 de noviembre de 2020 de que desmantelarían Arecibo durante las siguientes semanas después de determinar la ruta más segura para hacerlo con una zona de exclusión de seguridad establecida de inmediato. Sean Jones de NSF declaró: "Esta decisión no es fácil de tomar para NSF, pero la seguridad de las personas es nuestra prioridad número uno". La instalación LIDAR seguirá operativa.

Mientras se esperaba que NSF hiciera los planes de desmantelamiento, se tomaron medidas para tratar de reducir la carga que soportaba cada una de las torres, incluida la reducción de la tensión en los cables de soporte del backstay para las torres individuales. Se propusieron otros planes, como tener helicópteros que izaran parte de la carga mientras volaban sobre el telescopio, pero se consideraron demasiado arriesgados. Los ingenieros de la UCF habían estado monitoreando el telescopio y observaron que los alambres en los cables traseros de las torres de soporte se habían roto a una velocidad de uno o dos por día, y estimaron que el telescopio colapsaría pronto. En el fin de semana anterior al 1 de diciembre de 2020, los hilos de los cables de soporte del receptor también se habían roto a un ritmo rápido, según Ángel Vázquez, director de operaciones. Esto culminó con el colapso de la plataforma del receptor alrededor de las 6:55 am AST (10:55 UTC) el 1 de diciembre de 2020, ya que el segundo cable principal de la Torre 4 falló y los otros dos cables de soporte restantes fallaron momentos después. El colapso de la estructura del receptor y los cables en el plato causó daños adicionales extensos. Al caer el receptor, también cortó las puntas de las torres por las que pasaban los cables de soporte. La torre 4, a la que se le habían ajustado los cables del backstay para brindar más soporte lejos del plato, se tiró hacia atrás y se rompió por la mitad una vez que fallaron los cables de soporte de la plataforma. Las otras dos torres, una vez que se liberó la tensión de soportar la plataforma, también se cortaron las puntas debido a los ajustes del cable del backstay. La parte superior de la Torre 12 causó una pequeña cantidad de daños en la estructura de los otros edificios en el observatorio mientras caía. No se reportaron heridos por el colapso.

Colapso del radiotelescopio de Arecibo capturado desde la cámara de la torre de control (Torre 12). La Torre 4 se puede ver de fondo, mientras que la parte superior de la Torre 12 aparece rodando frente a la cámara más adelante en el video.
Colapso del telescopio de Arecibo desde el punto de vista de un dron que inicialmente monitoreaba los cables en la parte superior de la Torre 4.
Vistas sincronizadas del colapso del telescopio de Arecibo.

Post-colapso

En las semanas posteriores al colapso de Arecibo, la administración del Telescopio esférico de apertura de quinientos metros (FAST) en China, que había elaborado algunos principios de diseño de Arecibo, declaró que comenzarían a tomar solicitudes para que los investigadores internacionales usen el telescopio a partir de 2021.

A fines de diciembre de 2020, Wanda Vázquez Garced , entonces gobernadora de Puerto Rico, firmó una orden ejecutiva por $ 8 millones para la remoción de escombros y para el diseño de un nuevo observatorio que se construirá en su lugar. El gobernador afirmó que la reconstrucción del observatorio es una "cuestión de política pública". La orden ejecutiva también designó el área como un sitio histórico. Como parte de la Ley de Asignaciones Consolidadas de 2021 , la NSF informará al Congreso dentro de sesenta días "sobre las causas y el alcance de los daños, el plan para remover los escombros de una manera segura y ambientalmente racional, la preservación de los asociados [Observatorio de Arecibo ] instalaciones y áreas circundantes, y el proceso para determinar si se debe establecer una tecnología comparable en el sitio, junto con las estimaciones de costos asociadas ".

Un equipo de la Universidad de Texas en Austin pudo recuperar por completo y hacer una copia de seguridad de los 3 petabytes de datos que el telescopio había capturado desde que se abrió en la década de 1960 en mayo de 2021 antes de que el equipo de almacenamiento sufriera más daños. Los datos se trasladaron a los servidores de la escuela en el Centro de Computación Avanzada de Texas para que estén disponibles para la investigación continua.

Un plan inicial desarrollado por científicos de NSF sugiere un posible reemplazo llamado Telescopio Arecibo de Próxima Generación, usando 1000 telescopios de 9 metros (30 pies) compactos montados en una o más placas planas que cubrirían los 300 metros (980 metros). ft) de ancho del sumidero de Arecibo. Si bien los telescopios mismos estarían fijos, la (s) placa (s) podrían girarse más de 45 ° con respecto a la horizontal en cualquier dirección. Esto permitiría que el nuevo instrumento tenga 500 veces el campo de visión en comparación con el Telescopio de Arecibo original, y sea dos veces más sensible con cuatro veces la potencia del radar. Se espera que su construcción cueste aproximadamente 450 millones de dólares . Esto permitiría un mejor estudio del agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea como objetivo principal.

El comité de Arecibo Salvage Survey conservó algunas partes del telescopio, incluidas partes del cenit y las pistas de acimut en una esquina de la plataforma, la junta giratoria y el teleférico.

Investigaciones y descubrimientos

El mensaje de Arecibo con color agregado para resaltar las partes separadas. La transmisión binaria real no llevaba información de color.

Se hicieron muchos descubrimientos científicos con el observatorio. El 7 de abril de 1964, poco después de que comenzara a operar, el equipo de Gordon Pettengill lo utilizó para determinar que el período de rotación de Mercury no era de 88 días, como se pensaba anteriormente, sino de solo 59 días. En 1968, el descubrimiento de la periodicidad del Crab Pulsar (33 milisegundos) por Richard VE Lovelace y otros proporcionó la primera evidencia sólida de que existen estrellas de neutrones . En 1974, Hulse y Taylor descubrieron el primer púlsar binario PSR B1913 + 16 , un logro por el que más tarde recibieron el Premio Nobel de Física. En 1982, el primer púlsar de milisegundos , PSR B1937 + 21 , fue descubierto por Donald C. Backer , Shrinivas Kulkarni , Carl Heiles , Michael Davis y Miller Goss. Este objeto gira 642 veces por segundo y, hasta el descubrimiento de PSR J1748-2446ad en 2005, fue identificado como el púlsar de giro más rápido.

En 1980, Arecibo hizo la primera observación de radar de un cometa cuando detectó con éxito al cometa Encke . En agosto de 1989, el observatorio tomó imágenes directamente de un asteroide por primera vez en la historia: 4769 Castalia . Al año siguiente, el astrónomo polaco Aleksander Wolszczan hizo el descubrimiento del púlsar PSR B1257 + 12 , que más tarde lo llevó a descubrir sus tres planetas en órbita. Estos fueron los primeros planetas extrasolares descubiertos. En 1994, John Harmon utilizó el radiotelescopio de Arecibo para mapear la distribución del hielo en las regiones polares de Mercurio .

En enero de 2008, se informó la detección de moléculas prebióticas de metanimina y cianuro de hidrógeno a partir de las mediciones de espectroscopía de radio del observatorio de la distante galaxia Arp 220 de explosión estelar .

Desde enero de 2010 hasta febrero de 2011, los astrónomos Matthew Route y Aleksander Wolszczan detectaron ráfagas de emisión de radio de la enana marrón T6.5 2MASS J10475385 + 2124234. Esta fue la primera vez que se detectaron emisiones de radio de una enana T, que tiene líneas de absorción de metano en su atmósfera. También es la enana marrón más fría (a una temperatura de ~ 900 K) desde la que se han observado emisiones de radio. Las ráfagas de radio altamente polarizadas y altamente energéticas indicaron que el objeto tiene un campo magnético de fuerza > 1,7  kG y una actividad magnética similar tanto al planeta Júpiter como al Sol .

El mensaje de Arecibo

En 1974, el mensaje de Arecibo , un intento de comunicarse con la vida extraterrestre potencial , fue transmitido desde el radiotelescopio hacia el cúmulo globular Messier 13 , a unos 25.000 años luz de distancia. El patrón de 1.679 bits de 1 y 0 definió una imagen de mapa de bits de 23 por 73 píxeles que incluía números, figuras de palo, fórmulas químicas y una imagen burda del telescopio.

Proyectos SETI y METI

La búsqueda de inteligencia extraterrestre (SETI) es la búsqueda de vida extraterrestre o tecnologías avanzadas. SETI tiene como objetivo responder a la pregunta "¿Estamos solos en el Universo?" escaneando los cielos en busca de transmisiones de civilizaciones inteligentes en otras partes de nuestra galaxia.

En comparación, METI (mensajería a inteligencia extraterrestre) se refiere a la búsqueda activa mediante la transmisión de mensajes.

Arecibo es la fuente de datos para el SETI @ home y Astropulse Distributed Computing proyectos propuestos por el Laboratorio de Ciencias Espaciales de la Universidad de California, Berkeley , y se utilizó para el Instituto SETI @ s Proyecto Phoenix observaciones. El proyecto de computación distribuida Einstein @ Home ha encontrado más de 20 púlsares en los datos de Arecibo.

Otros usos

Los experimentos de aeronomía terrestre en Arecibo han incluido el experimento Coqui 2 , apoyado por la NASA . El telescopio también tenía originalmente usos de inteligencia militar , incluida la localización de instalaciones de radar soviéticas al detectar sus señales que rebotaban en la Luna .

Se han producido operaciones limitadas de radioaficionados, utilizando el rebote de la luna o la comunicación Tierra-Luna-Tierra , en las que las señales de radio dirigidas a la Luna se reflejan de regreso a la Tierra. La primera de estas operaciones fue del 13 al 14 de junio de 1964, utilizando la llamada KP4BPZ. Se hicieron una docena de contactos bidireccionales en 144 y 432 MHz. El 3 y 24 de julio de 1965, KP4BPZ se activó nuevamente en 432 MHz, haciendo aproximadamente 30 contactos en 432 MHz durante las franjas horarias limitadas disponibles. Para estas pruebas, un registrador de instrumentación de banda muy ancha capturó un gran segmento del ancho de banda de recepción, lo que permitió la verificación posterior de otros indicativos de estaciones de aficionados. No se trataba de contactos bidireccionales. Del 16 al 18 de abril de 2010, nuevamente, el Arecibo Amateur Radio Club KP4AO realizó la actividad de rebote de la luna usando la antena. El 10 de noviembre de 2013, el KP4AO Arecibo Amateur Radio Club llevó a cabo una Activación Conmemorativa de Cincuenta Años, que duró siete horas en SSB de 14.250 MHz, sin utilizar la antena parabólica principal.

En la cultura popular

Debido a su forma y concepto únicos, el telescopio ha aparecido en muchas obras contemporáneas. Se utilizó como lugar de rodaje en las películas GoldenEye (1995), Species (1995) y Contact (1997) (basada en la novela homónima de Carl Sagan , que también contó con el observatorio), The Losers (2010) , y en el episodio de televisión de The X-Files " Little Green Men ". Un mapa del videojuego Battlefield 4 de 2013 , aunque está ambientado en China, se basa en el diseño distintivo del Telescopio de Arecibo. En 2014, una pieza de instalación de videoarte titulada El gran silencio de los artistas Jennifer Allora y Guillermo Calzadilla en colaboración con el escritor de ciencia ficción Ted Chiang presentó el radiotelescopio en el Observatorio de Arecibo para representar la búsqueda de vida extraterrestre. El texto yuxtapuesto se publicó más tarde como un cuento con el mismo título en un número especial de la revista de arte e-flux en 2015 y se incluyó en la colección de cuentos del autor Exhalation: Stories en 2019.

Ver también

Referencias

Otras lecturas

enlaces externos