Do zapadnięcia się mogło przyczynić się potężne promieniowanie olbrzymiego teleskopu

Z nowego raportu wynika, że ​​silne promieniowanie elektromagnetyczne z ogromnego radioteleskopu w Portoryko może spowodować szybko postępujące uszkodzenia strukturalne, które doprowadzą do zawalenia się instrumentu w 2020 roku.

Przez ponad pół wieku Obserwatorium AreciboTeleskop o szerokości 300 metrów, gigantyczna misa umiejscowiona w bujnej dolinie, był wiodącym nadajnikiem radiowym na Ziemi. Placówka rozwinęła astronomię poprzez badania gwiazdy, egzoplanetyI asteroidya także poszukiwał sygnałów od potencjalnych obcych cywilizacji w przestrzeń. Teleskop miał nawet swoje przysłowiowe 15 minut sławy epizodami w filmie science-fiction Kontaktz Jodie Foster w rolach głównych i hitem kinowym o Jamesie Bondzie, Złote Oko.

1 grudnia 2020 r. 900-tonowa platforma i czteropiętrowa kopuła z reflektorami wtórnymi zawieszona nad odbiornikiem spadła z wysokości ponad 400 stóp i uderzyła w antenę główną. W zdarzeniu nikt nie ucierpiał, ale amerykańska Narodowa Fundacja Nauki, do której należał teleskop, zdecydowała się nie odbudowywać obserwatorium, niszcząc nadzieje astronomów na całym świecie, którzy polegali na nim w swoich badaniach.

Poprzednie dochodzenia w sprawie katastrofy przypisywały awariom konstrukcyjnym spowolnienie „pełzania cynku”, czyli tendencji cynku do odkształcania się z biegiem czasu pod wpływem napięcia. W gniazdach wypełnionych cynkiem zakotwiczono zestaw linek utrzymujących platformę główną nad czaszą reflektora. Stopniowo cynk stracił przyczepność i pozwolił na wysunięcie się kilku drutów nośnych.

Ale upadek Obserwatorium Arecibo nie przypominał niczego, co kiedykolwiek wcześniej miało miejsce. Uważa się, że jest to pierwszy udokumentowany przypadek długotrwałej awarii cynku, w wyniku której cynk odkształcił się przy obciążeniu mniejszym niż połowa normalnej wytrzymałości nasadek.

„Zaskakujące pytanie brzmiało: «Dlaczego przy takim obciążeniu nastąpiło nadmierne pełzanie cynku?» Takiej awarii nigdy wcześniej nie zgłaszano w ciągu ponad stu lat powszechnego i skutecznego stosowania nasadek z cynku” – powiedział Roger L. McCarthy, przewodniczący komisji Narodowej Akademii Nauk, Inżynierii i Medycyny, wyznaczonej do zbadania przyczyn zapadnięcia się teleskopu w protokole zdarzenia.

Niedawno ukazała się książka National Academies 98-stronicowy raport w dużej mierze zgadza się z wcześniejszymi analizami kryminalistycznymi dotyczącymi sekwencji zdarzeń, które doprowadziły do ​​​​upadku, w tym z badaniem przeprowadzonym przez NASA w 2021 r.

Jednak w nowym raporcie krytykowano inne dochodzenia za nieuwzględnienie kilku wcześniej zaobserwowanych wzorców awarii w miejscu zdarzenia poprzedzających zdarzenie i nieprzedstawienie ich wyjaśnień. Komisja twierdzi, że istniały sygnały ostrzegawcze, na które inżynierowie budowlani nie zwrócili uwagi.

McCarthy, założyciel i właściciel McCarthy Engineering, nazwał wypadek „jedną z najbardziej nagłośnionych i zaskakujących porażek ery nowożytnej”.

Według komisji szkody zaczęły się od Huragan Mariaponad trzy lata przed upadkiem. Po burzy w 2017 r. inspektorzy zaobserwowali „duże i postępujące” wyciąganie kabli. Komisja stwierdziła, że ​​odkrycia te powinny były skłonić do natychmiastowej naprawy, ale inspektorzy nie uwzględnili tego, jak szybko będą postępować szkody.

„… Jedna z najbardziej nagłośnionych i zaskakujących porażek ery nowożytnej”.

W sierpniu 2020 roku, około cztery miesiące przed zawaleniem, pękł kabel pomocniczy, powodując rozcięcie anteny o długości 30 metrów i uszkodzenie zawieszonej platformy. Problemy tylko nasiliły się, a w listopadzie główny kabel uległ zerwaniu. Zaledwie 12 dni przed rozpadem całego teleskopu Narodowa Fundacja Nauki ogłosiła, że ​​zamknie placówkę ze względu na jej niebezpieczny stan techniczny.

Tweet mógł zostać usunięty

Pierwotnie teleskop został zbudowany w latach 60. XX wieku przez Departament Obrony w celu pomocy w opracowaniu systemu obrony przed rakietami balistycznymi. Później zwyciężyła para naukowców nagrodę Nobla doktorat z fizyki w 1993 r. za użycie teleskopu do obserwacji nowego typu pulsarszybko wirującego jądra martwej gwiazdy pozostałej po supernowej. Odkrycie stworzyło nowe „laboratorium kosmiczne” do badania grawitacji.

Pomimo niebezpiecznej lokalizacji na Karaibach teleskop bez problemu przetrwał wiele huraganów w ciągu 57 lat swojej działalności.

Komisja uważa, że ​​fale elektromagnetyczne z samego teleskopu Arecibo mogły przyspieszyć deformację cynku. Elektroplastyczność to zjawisko, które może wystąpić, gdy prąd elektryczny przepływa przez materiał, powodując, że staje się on bardziej elastyczny i traci swój pierwotny kształt.

Na archiwalnym zdjęciu z 1989 roku technik sprawdza kable zawieszające platformę nad teleskopem Arecibo na wysokości około 450 stóp.
Źródło: Roger Ressmeyer / Corbis / VCG za pośrednictwem Getty Images

Grupa ekspertów merytorycznych zaleciła, aby fundacja przekazała społeczności badawczej pozostałe gniazdka i kable z terenu budowy w celu zbadania tej hipotezy i zdobycia twardych dowodów.

„Niestety nie było wystarczających danych, aby udowodnić nasze wyjaśnienie” – stwierdził McCarthy w oświadczeniu. „To po prostu najbardziej prawdopodobna hipoteza oparta na danych, którymi dysponujemy”.

Jest już za późno, aby pomóc Arecibo. Zamiast odbudowywać obserwatorium, fundacja finansuje nową naukę, technologię, inżynierię i matematykę centrum edukacyjne na stronie. Jednak zrozumienie tego, co się stało, może zapobiec podobnym szkodom w innych obiektach w przyszłości.