El Telescopio de Arecibo era un radiotelescopio reflector esférico de 305 m (1000 pies) construido en un sumidero natural en el Observatorio de Arecibo ubicado cerca de Arecibo, Puerto Rico . Un receptor orientable montado sobre un cable y varios transmisores de radar para emitir señales estaban montados a 150 m (492 pies) por encima del plato . Completado en noviembre de 1963, el Telescopio de Arecibo fue el telescopio de una sola apertura 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 de búsqueda de 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 Fundación Nacional de Ciencias (NSF) con 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 liderada por SRI International . En 2018, un consorcio liderado por la Universidad de Florida Central asumió la operación de la instalación.
El diseño único y futurista del telescopio dio lugar a varias apariciones en producciones de cine, juegos y televisión, como en la escena de lucha culminante de la película de James Bond GoldenEye (1995). Es una de las 116 imágenes incluidas en el Disco de Oro de la Voyager . Está incluido en el Registro Nacional de Lugares Históricos de Estados Unidos desde 2008. [1] [2] El telescopio fue nombrado Hito del IEEE en 2001. [3]
La NSF redujo su compromiso de financiación para el observatorio a partir de 2006, lo que llevó a los académicos a presionar para obtener apoyo financiero adicional para continuar con sus programas. El telescopio resultó dañado por el huracán María en 2017 y se vio afectado por terremotos en 2019 y 2020. Dos roturas de cables, 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 la antena parabólica. 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 hicieran peligrosas las reparaciones, la NSF anunció el 19 de noviembre de 2020 que el telescopio sería desmantelado y desmantelado, mientras que la instalación LIDAR permanecería operativa. [4] [5] [6] 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 de la cúpula cayeron en el plato a las 7:55 am hora local del 1 de diciembre de 2020, destruyendo el telescopio. [7] [8] La NSF decidió en octubre de 2022 que no reconstruiría el telescopio ni construiría un observatorio similar en el sitio.
El plato colector principal del telescopio tenía la forma de un casquete esférico de 305 m (1000 pies) de diámetro con un radio de curvatura de 265 m (869 pies) [9] y fue construido dentro de un sumidero kárstico . [10] La superficie del plato estaba hecha de 38.778 paneles de aluminio perforados, cada uno de aproximadamente 1 m por 2 m (3 por 7 pies), sostenidos por una malla de cables de acero. [9] El suelo debajo sostenía vegetación tolerante a la sombra. [11]
El telescopio tenía tres transmisores de radar , con potencias radiadas isotrópicas efectivas (EIRP) de 22 TW (continuas) a 2380 MHz, [12] 3,2 TW (pico de pulso) a 430 MHz y 200 MW a 47 MHz, [13] así como una instalación de modificación ionosférica que operaba a 5,1 y 8,175 MHz. [14]
El plato permaneció estacionario, mientras que los receptores y transmisores se movieron al punto focal adecuado del telescopio para apuntar al objetivo deseado. [15] Como un espejo esférico, el foco del reflector estaba a lo largo de una línea en lugar de en un punto. Como resultado, se implementaron alimentadores de línea complejos para realizar observaciones, con cada alimentación de línea cubriendo una banda de frecuencia estrecha que medía 10-45 MHz. Se podía usar un número limitado de alimentadores de línea en cualquier momento, lo que limitaba la flexibilidad del telescopio. [9] El receptor estaba en una plataforma de 820 toneladas (900 toneladas cortas) suspendida 150 m (492 pies) sobre el plato por 18 cables principales que iban 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 partes superiores a la misma elevación. [10] Cada cable principal era un haz de 8 cm (3,1 pulgadas) de diámetro que contenía 160 cables, con el haz pintado y aire seco continuamente soplado a través de él para prevenir la corrosión debido al clima tropical húmedo. [16] 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 secundario y terciario. Esto permitía 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 podía rastrear una posición celestial, lo que impedía las observaciones por radar de objetos más distantes. [10] [17]
Los orígenes del observatorio se remontan a los esfuerzos de finales de la década de 1950 para desarrollar defensas antimisiles balísticos (ABM) como parte del recién creado proyecto Defender, la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada (ARPA ) del Departamento de Defensa de los Estados Unidos . Incluso en esta etapa temprana estaba claro que el uso de señuelos de radar sería un problema grave a las grandes distancias necesarias para atacar con éxito una ojiva, alcances del orden de 1.600 km (1.000 mi). [18] [19]
Entre los numerosos proyectos de Defender se encontraban varios estudios basados en el concepto de que una ojiva nuclear que reentrase en la atmósfera superior causaría firmas físicas únicas. 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 la 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. [18] [19]
Aunque el concepto parecía ofrecer una solución al problema del seguimiento, casi no había información sobre la física de la reentrada ni sobre una comprensión sólida de la composición normal de las capas superiores de la ionosfera . ARPA comenzó a abordar ambas cuestiones 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 observatorio de radio científico de propósito general. [18] [19]
El 6 de noviembre de 1959, la Universidad de Cornell firmó un contrato con ARPA para llevar a cabo estudios de desarrollo para una sonda de radar ionosférico a gran escala, explorando cómo este instrumento también podría utilizarse en radioastronomía y otras áreas científicas. [20] El observatorio se construyó 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 . [21] [22] [23] [15] Se sintió atraído por los sumideros en las regiones kársticas de Puerto Rico que ofrecían cavidades perfectas para un plato muy grande. [24] [25] [26] Originalmente, se imaginó un reflector parabólico fijo, apuntando en una dirección fija con una torre de 150 m (492 pies) para sostener 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 este defecto y puso a Gordon en contacto con el Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea de Cambridge (AFCRL) en Boston, Massachusetts , donde un grupo dirigido por Phil Blacksmith estaba trabajando en reflectores esféricos y otro grupo estaba estudiando la propagación de ondas de radio en y a través de la atmósfera superior. La Universidad de Cornell propuso el proyecto a la 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) pidiendo un diseño para soportar un alimentador que se moviera a lo largo de una superficie esférica a 133 metros (435 pies) por encima del reflector estacionario. La RFP sugería un trípode o una torre en el centro para sostener el alimentador. 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 sostener el alimentador. [27] [28] [23]
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, recibieron la RFP de la Universidad de Cornell para el diseño de la antena y estudiaron la idea de suspender el alimentador con su hermano, Helias Doundoulakis , un ingeniero civil . George Doundoulakis identificó el problema que una torre o trípode habría presentado alrededor del centro (el área más importante del reflector), e ideó un mejor diseño suspendiendo el alimentador. [22] [21] Presentó su propuesta a la Universidad de Cornell para una armadura tipo dona o toro suspendida por cuatro cables desde cuatro torres sobre el reflector, que tiene a lo largo de su borde una pista de riel para el posicionamiento azimutal de la armadura. Esta segunda armadura, en forma de arco, o arco , se suspendería por debajo, que rotaría sobre los rieles a través de 360 grados. El arco también tenía rieles sobre los cuales se movería la unidad que soportaba el alimentador para posicionarlo en elevación. Un contrapeso se movería simétricamente opuesto al alimentador para estabilidad y, si azotaba un huracán, todo el alimentador podría elevarse y bajarse. Helias Doundoulakis diseñó el sistema de suspensión de cables que finalmente se adoptó. La configuración final fue 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 otorgada a Helias Doundoulakis por la oficina de patentes de los EE. UU . [29] [30]
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. Una propuesta de General Bronze Corporation no fue seleccionada porque no cumplía con las especificaciones, según una respuesta editorial de Donald Cooke (portavoz de Cornell) a Helias Doundoulakis en un boletín del Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos ( IEEE ). Cooke afirmó que Doundoulakis utilizó una medición de superficie paraxial/de alimentación incorrecta. Sin embargo, la medición que utilizó Cooke era de la patente de Doundoulakis emitida en 1966, y no de las reuniones de RFP de 1959 que precedieron a la patente por siete años. [30] [29] Además, las mediciones propuestas presentadas por George Doundoulakis y Helias Doundoulakis en la reunión de RFP del 10 de diciembre de 1959 no fueron referenciadas en la respuesta editorial de Cooke. [30] Los originadores de esta propuesta posteriormente presentaron una disputa, originalmente por $1.2 millones pero que fue resuelta por $10,000 porque "la defensa en un juicio en la corte 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 resuelto 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 debe ser pagada por el Gobierno de los Estados Unidos al demandante, los demandantes otorgan al Gobierno de los Estados Unidos una licencia irrevocable, totalmente pagada y no exclusiva bajo la Patente de los Estados Unidos No. 3, 273, 156 antes mencionada. a la Universidad de Cornell”. [30]
La idea de un espejo reflector esférico con un secundario orientable se ha utilizado desde entonces en telescopios ópticos, en particular en el telescopio Hobby-Eberly [31].
La construcción comenzó a mediados de 1960 y el telescopio entró en funcionamiento unos tres años después. La inauguración oficial del telescopio y del observatorio que lo respalda, con el nombre de Observatorio Ionosférico de Arecibo (AIO), se llevó a cabo el 1 de noviembre de 1963. [32] [33]
Desde su construcción, el telescopio se actualizó varias veces, luego de 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 National Astronomy and Ionosphere Center (NAIC) en septiembre de 1971. [16] [33] Inicialmente, cuando la frecuencia operativa máxima esperada era de aproximadamente 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, [34] y la frecuencia utilizable más alta aumentó a aproximadamente 5000 MHz. En 1997 se instaló un sistema de 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 cubrían todo el rango de 1 a 10 GHz, que se podían mover fácilmente al punto focal , lo que le dio a Arecibo más flexibilidad. La instrumentación adicional añadió 270 toneladas (300 toneladas cortas) a la plataforma, por lo que se añadieron seis cables de soporte adicionales, dos para cada torre. [16] También se instaló una pantalla de malla metálica alrededor del perímetro para bloquear la radiación térmica del suelo y evitar que llegara a las antenas de alimentación. Como parte de esta actualización, la potencia del transmisor de 2380 MHz se duplicó a 1 MW añadiendo un segundo tubo Klystron y mejorando el diseño. [35] Finalmente, en 2013, con una subvención de 2,5 millones de dólares estadounidenses , se inició el trabajo para añadir la instalación de modificación ionosférica de alta frecuencia, que se completó en 2015. La instalación de alta frecuencia consistió en el lado del transmisor en seis dipolos cruzados plegables de 100 kW dentro del plato principal y una malla subreflectora colgante de 100 m de ancho entre el plato y la plataforma. [36] [37]
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 apoyo incremental de la NASA, para operar el radar planetario. [34] En 2001, la NASA anunció una reducción y eliminación de su apoyo al radar planetario para 2005. [38]
En 2002, después de varios años de debate, el Congreso de los Estados Unidos aprobó un proyecto de ley para duplicar el presupuesto de la NSF y le ordenó que iniciara nuevos proyectos. [39] Como resultado, la NSF comenzó a comprometerse con proyectos importantes. Sin embargo, el aumento de la financiación nunca llegó y la NSF se quedó con los nuevos compromisos. En 2005, la división de Ciencias Astronómicas encargó una "revisión de alto nivel" de sus instalaciones para abordar su presupuesto cada vez más limitado. El informe de la revisión de alto nivel publicado en noviembre de 2006 recomendó "lamentablemente" una reducción sustancial de la financiación para astronomía del Observatorio de Arecibo, comenzando con un recorte a 10,5 millones de dólares estadounidenses en 2007 y continuando la reducción hasta 4,0 millones de dólares estadounidenses en 2011. El informe afirmaba además que, si no se podían encontrar otras fuentes de financiación, se recomendaba el cierre del Observatorio. [40] [41]
Los 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, así como para buscar apoyo financiero adicional para el observatorio. [42] El gobierno de Puerto Rico emitió US $3 millones adicionales en bonos para financiar el Observatorio, que se utilizaron para modernizar la generación de energía y mejorar otras infraestructuras antiguas. [43] [44] Los académicos, los medios de comunicación y los políticos influyentes presionaron al Congreso de los Estados Unidos sobre la importancia del trabajo del observatorio. [45] [46] condujeron a US$3,1 millones adicionales en fondos para apoyar a Arecibo en la Ley de Recuperación y Reinversión Estadounidense de 2009. Esto se utilizó para el mantenimiento básico y para una segunda antena, mucho más pequeña, que se utilizaría para interferometría de línea de base muy larga , nuevos amplificadores Klystron para el sistema de radar planetario y capacitación de estudiantes. [47]
El presupuesto de Arecibo de la NSF continuó disminuyendo en los años siguientes. [48] [49] A partir del año fiscal 2010, la NASA restableció su apoyo histórico al contribuir con $2,0 millones por año para la ciencia planetaria , en particular 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. [50] La NASA aumentó su apoyo a $3,5 millones por año en 2012.
En 2011, la 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 gerentes, la Asociación de Universidades de Investigación Espacial y la Universidad Metropolitana de Puerto Rico , con varios otros colaboradores. [51] [52] La NSF también descertificó al NAIC como Centro de Investigación y Desarrollo Financiado por el Gobierno Federal (FFRDC) , lo que, según la NSF, le daría a la NAIC mayor libertad para establecer asociaciones científicas más amplias y buscar oportunidades de financiamiento para actividades más allá del alcance de las apoyadas por la NSF, [49] [53] pero que también eliminaría la promesa de estabilidad del FFRDC destinada a retener al mejor personal técnico.
Si bien el Observatorio continuó operando con el presupuesto reducido de la NSF y los fondos de la NASA, la NSF señaló en 2015 y 2016 que estaba considerando la posibilidad de desmantelar el Observatorio iniciando declaraciones de impacto ambiental sobre el efecto del desmantelamiento de la unidad. [54] La NSF continuó indicando que le gustaría reducir la financiación del Observatorio en el corto plazo. [55] [56] Al igual que en 2008, los académicos expresaron su preocupación por la pérdida de descubrimientos científicos que podría ocurrir si se cerrara el Observatorio. [54]
Varios huracanes y tormentas a lo largo de la década de 2010 habían suscitado inquietudes entre los ingenieros estructurales sobre la estabilidad del observatorio. [57] El 21 de septiembre de 2017, los fuertes vientos asociados al huracán María provocaron que la línea de alimentación de 430 MHz se rompiera y cayera sobre la antena principal, dañando aproximadamente 30 de los 38.000 paneles de aluminio. La mayoría de las observaciones de Arecibo no utilizaron la línea de alimentación, sino que dependieron de las fuentes y receptores ubicados en la cúpula. En general, el daño infligido por María fue mínimo, [58] [59] [60] [61] pero nubló aún más el futuro del observatorio. Restaurar todas las capacidades anteriores requirió más que el presupuesto operativo ya amenazado del observatorio, y los usuarios temían que se tomara la decisión de desmantelarlo en su lugar. [62]
En febrero de 2018, un consorcio formado por la Universidad de Florida Central (UCF), Yang Enterprises y UMET se presentó para proporcionar fondos para permitir que la NSF redujera 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. [63] Con esto, el consorcio UCF fue nombrado nuevo operador del observatorio en 2018. [64] [65]
El 10 de agosto de 2020, un cable de soporte de la plataforma auxiliar se desprendió de la Torre 4, lo que provocó daños en el telescopio, incluido un corte de 30 m (100 pies) en el plato reflector. [66] [67] Los daños incluyeron de seis a ocho paneles en la cúpula gregoriana y en la plataforma utilizada para acceder a la cúpula. No se informó de que nadie resultara herido por el colapso parcial. La instalación se cerró mientras se realizaban evaluaciones de daños. [68]
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, afirmó que antes de la instalación de la cúpula gregoriana en 1997, los cables de soporte principales y las torres de soporte habían sido diseñados con un factor de seguridad de dos, para poder sostener 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 consideraran todos los factores de diseño, pero Kerr creía que ese nunca fue el caso, ya que distribuir uniformemente las cargas después de esa instalación sería difícil de hacer. [16] Kerr también afirmó que había habido 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 funcionaban. Las tormentas anteriores habrían traído agua de mar a los cables, lo que también podría acelerar la tasa de corrosión, según Kerr. [16] Las empresas de ingeniería contratadas por la UCF inspeccionaron el área del zócalo donde había fallado el cable y encontraron un problema similar al que se había observado en la década de 1980 durante un reemplazo rutinario de cables, en el que el uso de zinc fundido para fijar el cable al soporte del zócalo en la torre no fue completo, lo que permitió que la humedad entrara en el haz de cables y causara corrosión y que el cable se deslizara de su zócalo. [16] Las empresas habían desarrollado modelos del telescopio que mostraban que el factor de seguridad de la Torre 4 había bajado a 1,67, creyendo que la estructura aún estaba segura mientras se podían realizar las reparaciones, incluso si otro cable colapsaba. [16] Se hicieron planes para reemplazar los seis cables auxiliares ya que sus soldaduras de zócalo se consideraron sospechosas a un costo de US$10,5 millones . [16]
Antes de que pudieran comenzar las reparaciones, el 7 de noviembre de 2020, uno de los dos cables de soporte principales de la Torre 4 se rompió, destrozando parte de la antena al caer. [69] 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 previamente evaluaron los cables restantes de la Torre 4. Una empresa de ingeniería propuso esfuerzos de estabilización, [70] mientras que otra sugirió que intentaran cortar partes de la plataforma del instrumento, como la cúpula gregoriana, para reducir la carga. [16] La tercera empresa determinó que no había forma de reparar el daño de forma segura en este punto, ya que los cables restantes podrían ser sospechosos y, además, que un desmantelamiento controlado del telescopio era el único medio eficaz para evitar una falla catastrófica que amenazaría a los otros edificios del campus. [71] La NSF tomó este consejo y anunció el 19 de noviembre de 2020 que desmantelarían Arecibo en las siguientes semanas después de determinar la ruta más segura para hacerlo y que se establecería inmediatamente una zona de exclusión de seguridad. [4] Sean Jones de la NSF declaró: "Esta decisión no es fácil de tomar para la NSF, pero la seguridad de las personas es nuestra prioridad número uno". La instalación lidar seguirá operativa. [57] [4]
Mientras se esperaba que la NSF elaborara los planes de desmantelamiento, se habían tomado medidas para intentar reducir la carga que soportaba cada una de las torres, incluida la reducción de la tensión en los cables de soporte del backstay de las torres individuales. Se propusieron otros planes, como que los helicópteros elevaran parte de la carga mientras flotaban sobre el telescopio, pero se consideraron demasiado arriesgados. [72] Los ingenieros de la UCF habían estado monitoreando el telescopio y observaron que los cables de los backstay de las torres de soporte se habían estado rompiendo a un ritmo de uno o dos al día, y estimaron que el telescopio pronto colapsaría. [73] Durante el fin de semana anterior al 1 de diciembre de 2020, los hilos de los cables de soporte del receptor también se habían estado rompiendo 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, cuando 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 sobre la antena causó daños adicionales importantes. [7] [8] [74] Cuando el receptor cayó, también cortó las puntas de las torres por las que pasaban los cables de soporte. Una vez que se soltaron los cables principales de la Torre 4, los cables del backstay, que normalmente equilibraban el componente horizontal de la fuerza de los cables principales, tiraron de la torre hacia afuera y rompieron la parte superior. Las otras dos torres, una vez que se liberó la fuerza de soporte de la plataforma, también tuvieron sus puntas cortadas debido a la tensión del cable del backstay. [72] La parte superior de la Torre 12 causó algunos daños estructurales a otros edificios del observatorio al caer. No se reportaron heridos por el colapso. [75] [72] [76]
En las semanas posteriores al colapso de Arecibo, la administración del Telescopio Esférico de Apertura de Quinientos Metros (FAST) en China, que había tomado algunos principios de diseño de Arecibo, declaró que comenzarían a aceptar solicitudes de investigadores internacionales para utilizar el telescopio a partir de 2021. [77]
A finales de diciembre de 2020, Wanda Vázquez Garced , entonces gobernadora de Puerto Rico, firmó una orden ejecutiva por 8 millones de dólares para la remoción de escombros y para el diseño de un nuevo observatorio que se construiría en su lugar. La gobernadora afirmó que la reconstrucción del observatorio es una "cuestión de política pública". La orden ejecutiva también designó el área como un sitio histórico. [78]
Como lo exige la Ley de Asignaciones Consolidadas de 2021 , la NSF envió un informe al Congreso en marzo de 2022 "sobre las causas y el alcance del daño, el plan para eliminar los escombros de una manera segura y ambientalmente racional, la preservación de las instalaciones asociadas [del Observatorio de Arecibo] y las áreas circundantes, y el proceso para determinar si se debe establecer una tecnología comparable en el sitio, junto con las estimaciones de costos asociadas". [79] [80] El 25 de marzo de 2022, un comité de salvamento de investigación formado por la UCF y la NSF emitió un informe final, identificando materiales del sitio que pueden ser rescatados por su "importancia histórica o utilidad científica". [81]
Un equipo de la Universidad de Texas en Austin logró recuperar y respaldar por completo los 3 petabytes de datos que el telescopio había capturado desde su apertura en la década de 1960 para 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 estuvieran disponibles para continuar la investigación. [82]
Un plan inicial desarrollado por científicos de la NSF sugiere un posible reemplazo llamado Next Generation Arecibo Telescope, que utilizaría 1000 telescopios de 9 metros (30 pies) muy juntos y montados en una o más placas planas que cubrirían los 300 metros (980 pies) de ancho del sumidero de Arecibo. Si bien los telescopios en sí estarían fijos, las placas podrían rotarse más de 45° con respecto a la horizontal en cualquier dirección. Esto permitiría que el nuevo instrumento tuviera 500 veces el campo de visión del telescopio de Arecibo original y fuera el doble de sensible con cuatro veces la potencia del radar. Se esperaba que su construcción costara aproximadamente 450 millones de dólares . [83] Esto permitiría un mejor estudio del agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea como objetivo principal. [16]
En octubre de 2022, la NSF decidió que el sitio de Arecibo no se utilizaría para un nuevo telescopio, sino que se convertiría en un centro educativo STEM. [84]
El comité de investigación de salvamento de Arecibo preservó algunas partes del telescopio, incluidas partes de las pistas cenital y azimutal, una esquina de la plataforma, la junta giratoria y el teleférico. [85]
Se hicieron muchos descubrimientos científicos con el observatorio. El 7 de abril de 1964, poco después de que comenzara a funcionar, el equipo de Gordon Pettengill lo utilizó para determinar que el período de rotación de Mercurio no era de 88 días, como se pensaba anteriormente, sino de solo 59 días. [86] En 1968, el descubrimiento de la periodicidad del púlsar del Cangrejo (33 milisegundos) por Richard VE Lovelace y otros proporcionó la primera evidencia sólida de que existen estrellas de neutrones . [87] En 1974, Hulse y Taylor descubrieron el primer púlsar binario PSR B1913+16 , [88] 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. [89] Este objeto gira 642 veces por segundo y, hasta el descubrimiento de PSR J1748-2446ad en 2005, fue identificado como el púlsar que gira más rápido.
En 1980, Arecibo realizó la primera observación por radar de un cometa cuando detectó con éxito el cometa Encke . [90] En agosto de 1989, el observatorio fotografió directamente un asteroide por primera vez en la historia: 4769 Castalia . [91] Al año siguiente, el astrónomo polaco Aleksander Wolszczan hizo el descubrimiento del púlsar PSR B1257+12 (Lich), que más tarde lo llevó a descubrir sus tres planetas en órbita. [92] 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 . [93]
En enero de 2008, se informó de la detección de moléculas prebióticas , metanimina y cianuro de hidrógeno, a partir de las mediciones de espectroscopia de radio del observatorio de la distante galaxia con brotes de formación estelar Arp 220. [ 94]
Entre enero de 2010 y febrero de 2011, los astrónomos Matthew Route y Aleksander Wolszczan detectaron ráfagas de emisión de radio procedentes de la enana marrón T6.5 2MASS J10475385+2124234. Esta fue la primera vez que se detectó emisión de radio procedente 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 ~900K) de la que se ha observado emisión de radio. Las ráfagas de radio altamente polarizadas y altamente energéticas indicaron que el objeto tiene un campo magnético de >1,7 kG de intensidad y una actividad magnética similar tanto a la del planeta Júpiter como al Sol . [95]
En 1974, el mensaje de Arecibo , un intento de comunicarse con una posible vida extraterrestre , fue transmitido desde el radiotelescopio hacia el cúmulo globular Messier 13 , a unos 25.000 años luz de distancia. [96] 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, monigotes, fórmulas químicas y una imagen rudimentaria del telescopio. [97]
La búsqueda de inteligencia extraterrestre (SETI, por sus siglas en inglés) [98] es la búsqueda de vida extraterrestre o tecnologías avanzadas. SETI tiene como objetivo responder a la pregunta "¿Estamos solos en el universo?" mediante el escaneo de 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 fue la fuente de datos para los proyectos de computación distribuida SETI@home y Astropulse propuestos por el Laboratorio de Ciencias Espaciales de la Universidad de California, Berkeley , y se utilizó para las observaciones del Proyecto Phoenix del Instituto SETI . [99] El proyecto de computación distribuida Einstein@Home ha encontrado más de 20 púlsares en los datos de Arecibo. [100]
Los experimentos de aeronomía terrestre en Arecibo incluyeron el experimento Coqui 2 , apoyado por la NASA . El telescopio también tuvo originalmente usos de inteligencia militar , incluyendo la localización de instalaciones de radar soviéticas detectando sus señales rebotando en la Luna . [101]
Se llevaron a cabo operaciones limitadas de radioaficionados, utilizando el rebote lunar o comunicación Tierra-Luna-Tierra , en la que las señales de radio dirigidas a la Luna se reflejan de vuelta a la Tierra. La primera de estas operaciones fue el 13 y 14 de junio de 1964, utilizando el indicativo de llamada KP4BPZ. Se hicieron una docena de contactos bidireccionales en 144 y 432 MHz. El 3 y el 24 de julio de 1965, KP4BPZ se activó de nuevo en 432 MHz, haciendo aproximadamente 30 contactos en 432 MHz durante los intervalos de tiempo limitados disponibles. Para estas pruebas, una grabadora 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 llamada de la estación de aficionados. Estos no fueron contactos bidireccionales. Del 16 al 18 de abril de 2010, el Club de Radio Amateur de Arecibo KP4AO volvió a realizar actividad de rebote lunar utilizando la antena. [102] El 10 de noviembre de 2013, el Club de Radioaficionados de Arecibo KP4AO realizó una Activación Conmemorativa del Cincuenta Años, con una duración de siete horas en 14.250 MHz SSB, sin utilizar la antena parabólica principal. [103]
Debido a su forma y concepto únicos, el telescopio ha aparecido en muchas obras contemporáneas. Sirve como una de las ubicaciones centrales en The Sparrow , una novela de ciencia ficción escrita por Mary Doria Russell . Fue utilizado como lugar de rodaje en las películas GoldenEye (1995), Species (1995) y Contact (1997) (basada en la novela homónima de Carl Sagan , que también presentó el observatorio), The Losers (2010), [104] [71] y en el episodio de televisión de The X-Files " Little Green Men ". [105] Un mapa en el videojuego de 2013 Battlefield 4 , aunque ambientado en China, se basa en el diseño distintivo del Telescopio de Arecibo. [106] En 2014, una pieza de instalación de videoarte titulada The Great Silence 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. Al año siguiente, Chiang publicó una novela corta también llamada El gran silencio . 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. [107]
El asteroide 4337 Arecibo debe su nombre al observatorio dado por Steven J. Ostro , en reconocimiento a las contribuciones del observatorio a la caracterización de los cuerpos del Sistema Solar. [108]
En el Observatorio de Arecibo, una mezcla de especies tolerantes a la sombra han colonizado el área debajo de la antena del radiotelescopio de 305 metros.
La crisis de liquidez se debe a una
revisión de alto nivel
de la NSF completada en noviembre pasado. Su división de astronomía de 200 millones de dólares, cada vez más comprometida con nuevos proyectos ambiciosos, pero que durante mucho tiempo se vio obstaculizada por los presupuestos estancados del Congreso, enfrentaba un déficit de al menos 30 millones de dólares en 2010.
Uno de los observatorios astronómicos más destacados del mundo tiene un agujero. El lunes, un cable de 3 pulgadas de espesor en el Observatorio de Arecibo se rompió, abriendo un corte de 100 pies de largo en el plato reflector del radiotelescopio de 20 acres en Puerto Rico.
