Słynny radioteleskop Arecibo przechodzi do historii

Ponad trzystumetrowy radioteleskop Arecibo zostanie zlikwidowany. Taką decyzję podjęła właśnie amerykańska National Science Foundation (NSF). Wielka antena psuła się już od pewnego czasu, a według specjalistów jej ewentualna naprawa byłaby zbyt ryzykowna pod kątem przyszłego użytkowania przez ludzi.

Arecibo, dziś wciąż jeden z największych na świecie radioteleskopów o pojedynczej czaszy (305 metrów). Znajduje się w okolicach miejscowości Arecibo (Puerto Rico). Jest wykorzystywany przez Uniwersytet Cornell, SRI International, USRA oraz Metropolitan University w Portoryko we współpracy z NSF, w badaniach radioastronomicznych, atmosferycznych i radarowych. Dostęp do teleskopu jest też udzielany innym jednostkom naukowym. Od 1963 roku, gdy go wybudowano, aż do 2016 roku był radioteleskopem o największej pojedynczej czaszy. W 2016 powstał większy od niego radioteleskop FAST w Chinach (o średnicy 500 metrów).

Radioteleskop Arecibo to sprzęt niezwykły, wręcz ikoniczny. Można powiedzieć, że jest jednym z najlepiej rozpoznawalnych na całym świecie symboli nauki. Badał między innymi ruch Merkurego, gwiazdy, pulsary, asteroidy, mgławice i galaktyki, odkrywał pierwsze planety pozasłoneczne, a do tego wysłał w Kosmos nasz pierwszy celowo opracowany komunikat radiowy przeznaczony dla hipotetycznych obcych cywilizacji z odległych planet.

W 1990 roku polski astronom Aleksander Wolszczan zmierzył okresy oscylacji pulsara PSR 1257+12, co pozwoliło mu odkryć krążące wokół niego trzy pierwsze poznane przez ludzkość planety pozasłoneczne.

Na ilustracji: Największy radioteleskop świata i jedno z najważniejszych odkryć współczesnej astronomii. Dowód na to, że Układ Słoneczny nie jest jedyny we Wszechświecie. To tu ponad ćwierć wieku temu polski astronom prof. Aleksander Wolszczan zapoczątkował odkrycia planet krążących wokół innych gwiazd niż Słońce. Źródło: Astronarium.

Teleskop, poza "zwykłą astronomią", był również wykorzystywany przez wywiad Stanów Zjednoczonych do określania pozycji stacji radarowych ZSRR na podstawie sygnałów odbitych od Księżyca. A w 1974 roku przy jego pomocy wyemitowano w kierunku Gromady Herkulesa wiadomość skierowaną do potencjalnych "obcych". Przez długi czas był również głównym źródłem danych dla projektu poszukiwania cywilizacji pozaziemskich SETI@home (obecnie mającemu się, przynajmniej w swej obecnej wersji, ku końcowi). W 2008 roku radioteleskop Arecibo został wpisany na listę National Register of Historic Places.

Na ilustracji: Graficzne przedstawienie komunikatu z Arecibo – pierwszej próby nawiązania przez ludzkość komunikacji z obcymi.
Źródło: APOD

Znany jest również powszechnie w kulturze masowej. Obserwatorium Arecibo zostało wykorzystane w filmie Golden Eye (przygody Jamesa Bonda z 1995 roku) oraz w grze na Nintendo 64 Golden Eye 007. Radioteleskop pojawia się w filmie Kontakt na podstawie powieści Carla Sagana i w serialu Z archiwum X (odcinek Little green men). W serialu dokumentalnym Cosmos: A Personal Voyage w odcinku 12. Encyclopedia Galactica także przedstawiono radioteleskop Arecibo.

Antena z Arecibo w filmie Golden Eye. Źródło

Na zdjęciu: Antena z Arecibo w filmie Golden Eye. Źródło: skyrisecities.com

10 sierpnia 2020 roku doszło do poważnej awarii: urwał się jeden z kabli podtrzymujących metalową platformę znajdującą się nad radioteleskopem powodując uszkodzenie jego czaszy na przestrzeni około 30 metrów. W trakcie spadku kabel uszkodził także kilka paneli kopuły. Kilka dni temu eksperci zdecydowali, że naprawa obiektu jest zbyt ryzykowna.

Po przeglądzie, który wykazał, że uszkodzenia Obserwatorium Arecibo nie mogą zostać ustabilizowane bez późniejszego zagrożenia życia pracowników budowlanych i personelu obiektu, NSF rozpoczęła opracowanie planu likwidacji 305-metrowego teleskopu, który przez 57 lat służył jako światowej klasy źródło informacji w radioastronomii. Decyzja zapadła po przeanalizowaniu wielu ocen przeprowadzonych przez niezależne firmy inżynieryjne, które zgodnie stwierdziły, że konstrukcja teleskopu jest zagrożona katastrofalną awarią, a jego kable mogą już nie być w stanie znosić obciążeń, jakie miały wytrzymywać początkowo. Ponadto w kilku ocenach stwierdzono, że wszelkie próby napraw mogą narazić pracowników na potencjalne zagrożenie życia i zdrowia. Nawet w przypadku powodzenia dalszych napraw cała konstrukcja najprawdopodobniej będzie stwarzać długoterminowe problemy ze stabilnością.

-NSF stawia na pierwszym miejscu bezpieczeństwo pracowników Obserwatorium Arecibo i jego gości, co sprawia, że ta decyzja jest konieczna, choć niefortunna - mówi dyrektor NSF Sethuraman Panchanathan. -Przez prawie sześć dekad Obserwatorium Arecibo służyło jako ważny instrument umożliwiający tworzenie najbardziej przełomowej nauki oraz drogowskaz do tego, jak może wyglądać dobra relacja pomiędzy naukowcami a społecznością pozanaukową. Choć to poważna zmiana, będziemy szukać sposobów dalszego wspierania społeczności naukowej i utrzymania tej silnej, pozytywnej relacji z mieszkańcami Puerto Rico.

Po 10 sierpnia tego roku (pierwsza awaria) zespoły inżynierów zaprojektowały i były gotowe do wdrożenia awaryjnej stabilizacji strukturalnej pomocniczego systemu okablowania. Jednak gdy przygotowywano już dostawę zapasowych kabli pomocniczych i kabli tymczasowych, 6 listopada pękł także główny kabel na tej samej wieży. Na podstawie pomiarów naprężeń drugiego zerwanego kabla - który powinien był działać dość dobrze - inżynierowie doszli do wniosku, że pozostałe kable są również prawdopodobnie słabsze niż pierwotnie zakładano.

Zakres planu likwidacji NSF koncentruje się nie tylko na 305-metrowym teleskopie. Ma też na celu właściwe zabezpieczenie innych części obserwatorium, które mogłyby zostać uszkodzone lub zniszczone w przypadku nieplanowanego zawalenia się całej czaszy. Plan zakłada zachowanie jak największej ilości pozostałej infrastruktury Obserwatorium Arecibo, aby była ona wciąż dostępna dla przyszłych misji badawczych i edukacyjnych.

Proces likwidacji obejmuje opracowanie technicznego planu wykonania i zapewnienie zgodności z szeregiem wymogów prawnych, środowiskowych, bezpieczeństwa i kulturowych. Ma się rozpocząć już w kolejnych tygodniach. Po wycofaniu teleskopu z eksploatacji NSF zamierza przywrócić pracę w niektórych obiektach, takich jak obserwatorium Arecibo LIDAR - cenne narzędzie do badań kosmosu - a także działanie centrum dla zwiedzających i nieco bardziej odległą stację w Culebra, w której analizowane są m.in. dane pogodowe dotyczące zachmurzenia i opadów. Niektóre operacje naukowe prowadzone w Arecibo, w tym te obejmujące analizę i katalogowanie zarchiwizowanych danych zebranych przez radioteleskop, również będą kontynuowane.

- Władze Obserwatorium Arecibo i UCF wykonały godną pochwały pracę, opanowując sytuację, działając szybko i szukając wszelkich możliwych opcji ratowania tego niesamowitego instrumentu - podsumowuje Ralph Gaume, dyrektor Wydziału Nauk Astronomicznych NSF. -Dopóki nie pojawiły się te nowe oceny, pytania nie dotyczyły tego, czy obserwatorium powinno zostać naprawione, ale tego, jak to zrobimy. Ostatecznie jednak większość pomiarów wykazała, że po prostu nie możemy tego zrobić bezpiecznie. To ta granica, której nie możemy przekroczyć.

Radioteleskop widziany z kosmosu, wrzesień 2020 r. Źródło: UCF/AO.