وداعا لأريسيبو

لقد عانت الفيزياء الفلكية العالمية من فاجعة - فقد تم إغلاق أحد التلسكوبات الراديوية الأكبر وربما الأكثر شهرة في العالم ، أريسيبو ، إلى الأبد وسيتم تفكيكه. لقد عمل في الأفلام وأرسل إشارة إلى الإخوة المحتملين في الاعتبار ، فقد بحث عن كائنات فضائية في برنامج SETI @ home ووجد أول كوكب خارج المجموعة الشمسية ، ورسم خرائط لكوكب الزهرة وعبر الكويكبات ، لكن التعب المعدني تسبب في خسائره بعد 57 عامًا من البناء. انكسر الحبل الأول في أغسطس 2020 من الحبل الثاني - في أوائل نوفمبر ، واتخذ العلماء أمس القرار ، بأن الإصلاح خطير جدًا على العمال ومن الأسهل تقويض التلسكوب يدعمون أنفسهم ، بدلاً من انتظار انهياره.







قام الأمريكيون ببناء التلسكوب اللاسلكي عام 1963 في بورتوريكو ، وهي جزيرة استوائية في منطقة البحر الكاريبي. تم اختيار مكان البناء لعدد من الأسباب ، بما في ذلك خط العرض الجغرافي ، والبعد عن الحضارة ، والتضاريس. يختلف تصميم Arecibo بشكل ملحوظ عن العديد من التلسكوبات الراديوية الأخرى. معظم "الصحون" ، التي يطلق عليها علماء الفلك "المرآة الرئيسية" ، لها تصميم محوري يسمح لك بتوجيه الهوائي إلى أي نقطة في السماء المرئية.







هذا يوسع من قدراتها ، لكنه يحد من حجمها - يبلغ قطر أكبر الهوائيات الدوارة 100 متر. من ناحية أخرى ، يبلغ قطر أريسيبو 305 مترًا ، لكن مرآتها الرئيسية موضوعة في حوض قمع كارست قديم (يُطلق عليه أحيانًا خطأً بركان خامد). هوائي تجميع Arecibo ثابت بالنسبة إلى الأرض ، لكن التغذية تتحرك - هوائي الاستقبال في بؤرة "الطبق". لهذا الغرض ، يتم تعليق منصة فوق المرآة الرئيسية على ارتفاع 150 مترًا.







تسمح حركة التغذية للتلسكوب الراديوي بتغطية جزء من السماء داخل دائرة نصف قطرها 20 درجة حول ذروة ، ولكن من أجل إدراك هذا الاحتمال ، تم صنع المرآة الرئيسية كروية وليست مكافئة. بسبب إمالة محور الأرض ، يمكن للمرصد أن يرصد جزءًا كبيرًا من السماء في نصف الكرة الشمالي خلال العام. تم تنفيذ حل تقني مماثل في التلسكوب الراديوي السوفيتي الروسي RATAN-600 ، على الرغم من اختلاف تصميمات الهوائي هناك بشكل ملحوظ.



ومن الغريب أن شركة " لوريت " الروسية الخاصة تنتج "مايكرو أريسيبو" التي يبلغ طولها مترين للمدارس والمعاهد . هذا الترتيب بسيط في التصميم وسهل النقل والتركيب ومناسب لوضعه على السطح.







لم يكن تلسكوب Arecibo الراديوي ، على عكس العديد من نظرائه الأصغر ، مجرد "أذن" ، بل يمكنه "الكلام" ، أي العمل مثل الرادار. لقد فتح هذا فرصة فريدة للعلماء - علم الفلك التجريبي. بالنسبة للجزء الأكبر ، يعتبر علم الفلك علمًا سلبيًا ، حيث يقوم العلماء بإنشاء أدوات علمية ومراقبة وجمع الإشارات والضوء الذي يصل إلى الأرض بشكل طبيعي. أريسيبو نفسه أشرق في نطاق الراديو ، ويمكن أن يستقبل الأشعة المنعكسة. لذلك تمكن من رسم خريطة فينوس بدقة تصل إلى كيلومتر واحد. بتعبير أدق ، فقط "فينوس" السوفياتي وماجلان الأمريكي يمكنهما إنشاء الخرائط.



تمكن Arecibo من رؤية رواسب غريبة بالقرب من أقطاب عطارد ، والتي حددها مسبار Messenger لاحقًا على أنها جليد مائي.







نعم ، توجد رواسب جليد مائي على أقرب كوكب للشمس!



ولم يجد شيئًا مثله على القمر. على الرغم من أنه يُعتقد الآن أن التربة شبه القطبية للقمر غنية نسبيًا بالمياه ، وقد تم تأكيد ذلك من خلال طرق مستقلة ، فمن المحتمل أنها ليست أنهارًا جليدية ، ولكن بلورات جليدية صغيرة موزعة في التربة.







في السنوات الأخيرة ، عمل رادار Arecibo بشكل مكثف في تحديد المسافة وحتى رسم الخرائط التي تمر الكويكبات القريبة من الأرض. في هذه الحالة ، جسّد عمليا الفكرة التي نشأ منها - منع تهديد من الفضاء. على الرغم من أنه قبل ستين عامًا ، كان الاتحاد السوفيتي يعتبر مصدر مثل هذا التهديد ، وليس حزام الكويكبات.



في بعض الحالات ، لم يرصد Arecibo الكويكب نفسه ، لكنه "أضاء" فقط ، وتم استقبال الإشارات اللاسلكية المنعكسة بواسطة تلسكوبات راديوية أخرى ، على سبيل المثال تلسكوب Green Bank الذي يبلغ ارتفاعه 100 متر أو Goldstone الذي يبلغ طوله 70 مترًا في الولايات المتحدة. لقد قاموا بعمل رائع معًا ، والآن نحن نعرف الكثير عن الكويكبات.



على سبيل المثال ، أن بعض "أحجار الفضاء" لها أقمار صناعية - أحجار أصغر.







بعضها مزدوج.







وبعضها عبارة عن اتصال مزدوج ، وهو أكثر شيوعًا لنواة المذنب .







ابعد "لقطة" Arecibo - مسمى الرسالة". المرسل إليه من الرسالة - سينتظر العنقود النجمي M13 الإشارة لمدة 25 ألف سنة ، وبعد ذلك سيتعين علينا الانتظار نفس القدر من الوقت للاستجابة. لذلك ، كان الأمر أكثر جمالًا من كونه علمًا حقيقيًا ، لكنه وفر شعبية المرصد وتمويله المستدام لعقود. ساعدت هوليوود أيضًا في نشرها ، بعد أن وقعت في حب الهندسة المعمارية المستقبلية للتلسكوب. هنا ، هزم كل من جيمس بوند الأشرار ، واستمعت جودي فوستر إلى إشارات فضائية في فيلم الخيال العلمي Contact.



أثبت Arecibo نفسه أيضًا في الفيزياء الفلكية ورصد الفضاء السحيق. في البداية أكد وجود نجم نيوتروني في سديم السرطان ، ثم تمكن من "سماع" كوكب بالقرب من النجم النابض. بتعبير أدق ، لم يسمع سوى نجم نابض ، لكن طبيعة نبضاته الراديوية دفعت العلماء إلى وجود نوع من التداخل المستمر في الجوار. اتضح أنه أول كوكب خارج المجموعة الشمسية مؤكد. الآن تم تأكيد الكواكب الخارجية بالفعل من قبل عدة آلاف ، وحتى منحت جائزة نوبل ، ولكن ليس من أجل "النجم النابض" ، ولكن النجم المعتاد ، وهم يبحثون عنه بطرق أخرى .



عمل Arecibo أيضًا مع "RadioAstron" الخاص بنا في دراسة الأجسام البعيدة في الكون المرئي - الكوازارات. جنبا إلى جنب مع التلسكوبات الكبيرة الأخرى ، ساهم Arecibo في أحد أهم اكتشافات RadioAstron - مصممالسطوع الشديد للكوازارات ، وهو أمر مستحيل وفقًا للنماذج الحالية لهذه الظواهر.







على الرغم من أن التلسكوب الراديوي ظل الأكبر في فئته لفترة طويلة ، فقد تم تحديثه بانتظام. في البداية ، لم يكن لديه حتى "صفيحة" - كانت شبكة رفيعة تتدلى من الأسلاك فوق الحوض. ثم تم تعليق أكثر من 30 ألف صفيحة مثقبة من الألمنيوم على الشبكة. أدى هذا إلى توسيع نطاق "سماع" التلسكوب الراديوي. للحماية من التدخل المتزايد ، تم وضع سياج شبكي حول محيط "الطبق". في التسعينيات ، تمت إضافة " قبة غريغورية " إلى جهاز الإشعاع ، والذي بدا وكأنه هوائي تلفزيوني كبير ، - مرآة ثانوية ، زادت من دقة الإشارات المستقبلة ، وجعلت من الممكن وضع معدات جديدة ، للاستقبال والإرسال.







نتيجة لذلك ، زادت قدرات المرصد ، لكن الحمل على نظام الكابلات زاد أيضًا. لم يتم تثبيت القاعدة الشبكية "للصفيحة" مع صفائح الألمنيوم على ثلاث دعامات فحسب ، بل تم أيضًا تثبيت منصة 900 طن من المشع و "القبة الغريغورية". لكن التلسكوب صمد. تم بناؤه في منطقة نشطة زلزالياً ، حيث تتكرر الأعاصير المدارية ، لذلك كان هناك هامش أمان. تم تسليم الميزانيات أولاً. بدأت المشاكل المالية مرة أخرى في 2000s. حتى ذلك الحين ، كان على العلماء كتابة مناشداتللسياسيين حول تخصيص الأموال للمرصد. وهنا لعبت الجغرافيا ضد العلم - إذا كان على الأراضي القارية للولايات المتحدة ، فإن أهميته الثقافية والتعليمية ستساعد. وهكذا ، طورت كل شهرته صناعة السياحة في بورتوريكو ، وكان عليه أن يدفع مقابل عمله من ميزانية الولايات المتحدة. لذلك ، استغل المسؤولون الأمريكيون أي عذر مناسب لخفض الميزانية ، بينما لم يكن لدى المسؤولين في بورتوريكو الأموال الكافية. قدمت وكالة ناسا أيضًا بعض الإسهامات ، وإجمالاً كان من الممكن تجنيد كل من العمل وصيانة التلسكوب.



ثم بدأت المعدات بالفشل.

في عام 2008 ، تعرضت الجزيرة لزلزال بلغ أكثر من 6 ، وبدأ أحد الكابلات المساعدة التي حملت المنصة في الانهيار على Arecibo. وسرعان ما تم إصلاحه بإطار من الصلب".

في عام 2017 ، تعرضت بورتوريكو لإعصار ماريا ، الذي مزق ثلثي قضيب تغذية "هوائي التلفزيون" القديم. سقطت على "الصفيحة" وخرجت عدة أجزاء.

في عام 2018 ، فقد التلسكوب لقبه الأكبر عندما أنهت الصين بناء FAST البالغ ارتفاعه 500 متر.

أخيرًا ، في أغسطس 2020 ، بدون سبب واضح ، قفز أحد الكابلات المساعدة لمنصة Arecibo من الحامل ، أحدث ثقبًا بطول 30 مترًا في المرآة الرئيسية ، وألحق أضرارًا طفيفة بالقبة الغريغورية.







وبمجرد أن تمكن العلماء من تقييم الضرر ، ومع الأسى لضرب الأموال للإصلاحات إلى النصف ، انكسر الكبل الثاني. وكان هذا الضرر أخطر بكثير من الضرر الأول. النقطة ليست حجم الثقب في المرآة الرئيسية ، ولكن حقيقة أنها كانت واحدة من ستة كابلات معلقة عليها "الصفيحة" بأكملها فوق الجوف. تصدعت الحبال المتبقية وبدأت أيضًا تفقد الخيوط الدقيقة. علاوة على ذلك ، اتضح أن الكبل الرئيسي انكسر في جو هادئ ، تحت تأثير 60 ٪ من الحد الأقصى للحمل المسموح به. أولئك. إذا لم يكن هذا زواجًا من كابل معين ، ولكنه ملكية مشتركة لكل منهم ، فيمكن للباقي أن ينكسر بنفس الطريقة - في أي لحظة وعند رفرف جناح الطائر الطنان.







في مثل هذه الظروف ، تكون أعمال الطوارئ محفوفة بالإصابات البشرية ، والتي تم تجنبها حتى الآن. ولا يعني ذلك أن بورتوريكو ليس لديها ما يكفي من الضباط الانتحاريين المستعدين للمخاطرة بثلاثة أضعاف رواتبهم. إن الوضع الحالي هو مجرد ذريعة مناسبة للمسؤولين لوضع حد نهائي للتلسكوب. الآن هم على استعداد لتقديم المال فقط لتفكيك سريع متحكم به. المرصد سيبقى هناك ، ولكن أكثر كمرفق ثقافي وتعليمي. سيتم تخفيض قيمة العلوم الأساسية إلى الصفر تقريبًا.