阿雷西博隕落,最傷心的或許是這家人

2021-01-20 騰訊網

1977年,Frank Drake在觀察日食。1966年,Drake被任命為阿雷西博天文臺的主管後舉家搬到波多黎各,從那以後他就迷上了這座島嶼。

供圖:DRAKE FAMILY

撰文:NADIA DRAKE

2020年12月的第一天,波多黎各的黎明非常壯觀。天空呈現出淡紫色和玫瑰色的光輝,在波多黎各嶼北岸的喀斯特山地中,冉冉升起的太陽向山間的一個巨大射電望遠鏡上灑下溫暖的光輝。

如今,當太陽爬過這些山峰後,卻照耀在一堆科學和文化寶藏的廢墟上。

在近60年的時間裡,阿雷西博望遠鏡一直是地球上觀測宇宙的最大窗戶。望遠鏡的巨型碟面直徑達305米,非常靈敏,能夠捕捉到進入地球的微弱無線電波,電波的能量只要達到飄落的雪花能量的百萬分之一即可。在巨型碟面的上方,有一個重達900噸的巨大平臺,裝載著聚焦無線電波所需的設備,包括一個充滿複雜反射系統的圓屋,圓屋非常大,足以容納一座四層樓高的房子。

不過,在那個淡紫色的早晨,當天空變亮時,懸吊平臺的一根重要的鋼纜斷裂,接著是另一根,接著是另一根。隨著一聲巨響,懸空的平臺在晨光中滑落,向著長滿林木的地面快速下墜。

2018年2月13日,在波多黎各北部的巖石山丘上,可以看到阿雷西博望遠鏡的巨型碟面。颶風厄瑪和瑪麗亞過後,聯邦應急管理局的工作人員在評估阿雷西博望遠鏡的受損狀況時拍攝了這張航拍照片。

攝影:AB FORCES NEWS COLLECTION,ALAMY STOCK PHOTO

當平臺下落時,圓屋砸穿了巨型碟面。三角形平臺猛烈地撞向巖石表面,最終陷入懸崖底部。三個支撐塔的頂部全部折斷,混凝土紛紛砸落到附近的峽谷和停車場,驟然下跌的鋼索砸向巨型碟面和附近的建築物。通向平臺的一條通道崩裂,金屬和混凝土像五彩紙屑一樣紛紛落下。

望遠鏡運營主管、在天文臺工作了40多年的Angel vazquez在天文臺的控制室裡目睹了平臺墜落的過程。「我們聽到控制室外面傳來一聲巨響,之後我們就看到望遠鏡開始垮塌,」 Vazquez在Twitter上發布的一段視頻中說。「我的一生都在天文臺度過。」

當時在附近的科學家Jonathan Friedman聽到一聲可怕的轟鳴後,立刻跑到附近一座小山的山頂上。他朝鐵塔的方向看去,看到遠處塵土飛揚,此外空無一物,尖叫起來。

1980年,當Frank Drake第一次帶著女兒Nadia來到波多黎各時,把女兒的腳浸入加勒比海的海水中——這一傳統意味著這個人將會重返該島。

供圖:DRAKE FAMILY

在Nadia第一次前往天文臺期間,她的母親Amahl Drake(左)、祖母Adma Shakhashiri(右)和父親Frank Drake(圖中沒有)帶著她俯瞰望遠鏡的巨型碟面。

供圖:DRAKE FAMILY

我看到一條推特報導說阿雷西博望遠鏡的平臺「acaba de collapsar」——剛剛垮塌。這是一條我一直害怕會出現的新聞,一個我不想寫的故事。

阿雷西博望遠鏡垮塌的那個早晨,金色的光芒像往常一樣照射在望遠鏡上,我曾見過同樣的陽光。我也曾看過落日的餘暉灑在波多黎各的群山之間,召喚著科基樹蛙開始夜間合唱。每次跟望遠鏡道別的時候,我都以為它會在我回來的時候等著我。

對許多波多黎各人、天文學者和太空愛好者來說,阿雷西博不僅僅是一臺望遠鏡。就像人類尊崇的紀念碑和大教堂一樣,阿雷西博的價值遠超其效用。阿雷西博望遠鏡具有強烈的象徵意義,幾乎是神聖的,半個多世紀以來,它一直是我家歷史的一部分,是我父親的家,也是他作為天文學者的工作所珍視的一部分。我父母都熱愛波多黎各,熱愛他們用來觀察星星的望遠鏡,幾十年來,他們一直與不斷壯大的家庭分享著那份愛。

「巨人」崛起

「我第一次參觀阿雷西博望遠鏡是1964年,」我父親、阿雷西博望遠鏡的前任主管Frank Drake說。20世紀60年代早期,父親因執行奧茲瑪計劃(第一次搜尋外星人的科學探索)和提出德雷克方程而廣為人知,後者是一個估算銀河系中可探測到多少外星文明的公式。

在美國宇航局噴氣推進實驗室工作了一段時間後,父親加入了管理阿雷西博望遠鏡的康奈爾大學。康奈爾大學派他到波多黎各去檢查那臺使用了一年的望遠鏡,當父親第一次聽到有人描述的時候,他覺得太不可思議——尤其是那個懸吊在巨型碟面上方50層樓高之處的儀器平臺。

「懸掛在什麼上?」他回憶起自己在1992年與Dava Sobel合著的自傳《外面有人嗎?》(Is Anyone Out There?)中問道。父親說,親眼看到望遠鏡依然令他覺得不可思議。他說望遠鏡就像霧氣瀰漫的雨林中的「外星人飛船」——熱帶雨林山間的一個來自另一個世界的幽靈。

「太驚人了。望遠鏡太大了,」父親說。天文臺很快就成了他的第二個家,他會來這裡欣賞波多黎各頻繁的暴雨和通往天文臺的道路兩旁的盛開著火紅花朵的鳳凰樹,品嘗鳳梨奶霜酒。

Amahl Drake曾在美國國家科學院工作,20世紀70年代來到康奈爾大學工作,協助Frank Drake(當時擔任美國國家天文和電離層中心主任)管理阿雷西博望遠鏡。

供圖:DRAKE FAMILY

在美國國防部的資助下,阿雷西博一直充當著一個大膽的工具,其建成之時完全不同於地球上的任何東西。這臺巨大的望遠鏡是團隊合作的成果,設計過聖路易斯拱門和洛杉磯道奇體育館的公司也參與瞭望遠鏡的設計。

阿雷西博望遠鏡的主要目的是冷戰時期尋找炮彈穿過地球電離層的跡象,電離層是位於地球表面上方的帶電粒子層。當時我們對地球的高層大氣知之甚少,所以望遠鏡配備了一個強大的雷達,可以穿透覆蓋地球的大氣層,發現任何幹擾。

「當時,人們意識到這可能是一個重要的射電望遠鏡,所以設計時也滿足了這個目的,」父親說。當他剛到任時,望遠鏡的雷達運行良好,但巨型碟面的表面基本上全部被鐵絲網覆蓋,導致波動過大,無法精確觀察天文現象,如行星狀星雲、恆星形成區域和一些遙遠的星系。

「我記得我看了一眼反射盤,心想這裡有很多需要改進的地方,」父親說。在天文臺工作之初,他主要把精力放在了招募專家升級天文臺的硬體上,常往返于波多黎各和紐約北部之間。

2020年11月19日,阿雷西博望遠鏡的兩根鋼索斷裂並砸穿了巨型碟面,這張鳥瞰圖展示瞭望遠鏡的受損情況。不到一個月後,望遠鏡轟然倒塌。

攝影:RICARDO ARDUENGO,AFP VIA GETTY IMAGES

「從甘迺迪機場到聖胡安的單程機票是45美元,甚至不需要提前預定。直接現場購買就來得及,」父親說。「我從伊薩卡的家到阿雷西博只需要七個小時。」

他不介意頻繁的差旅。在天文臺工作是他的夢想。巨型碟面建在一個熱帶天堂裡,有潛力成為世界級的科研設施,父親決心幫助它實現這一潛力。天文臺的工作人員大部分是從波多黎各招募的,他們渴望在天文臺工作。即便是在建成之初,阿雷西博望遠鏡對美國本土來說也是一個令人激動的項目。

看管一個「巨人」

1966年,康奈爾大學任命父親為阿雷西博天文臺主管,任期兩年。他把家搬到了阿雷西博市郊的一棟房子,我的三個兄弟很快學會了幾種西班牙方言。男孩們喜歡去海灘玩耍,但也喜歡參觀望遠鏡——通常是周末的特別娛樂活動。

「我既高興又自豪,」父親說,「我想一切都會很順利,事實也確實如此。」

在那些年裡,科學家們將阿雷西博望遠鏡對準水星,發現這顆小行星每59天自轉一次,而不是預期的自轉周期88天。他們利用雷達繪製月球表面的地圖,幫助美國宇航局的阿波羅計劃為探月太空人選擇著陸點。後來,阿雷西博繪製了第一張金星地圖。

他們將阿雷西博望遠鏡對準了發射無線電波脈衝的新發現神秘天體(很快就被確定為脈衝星),以幫助確認是自然來源,而不是來自遙遠文明的人工信息。此外,他們還確定了蟹狀星雲脈衝星的脈動頻率,蟹狀星雲脈衝星是眾多旋轉恆星中最著名的恆星之一。

父親和他的團隊還幫助五角大樓進行過一些機密測試,試圖弄清楚電磁輻射脈衝是否能使像阿雷西博這樣強大的雷達失效。

Amahl Drake穿著特殊的鞋子在阿雷西博的巨型碟面上行走,這種鞋子能均勻分散人的體重。

供圖:DRAKE FAMILY

Frank Drake向家庭成員Zekin和Adma Shakhashiri展示望遠鏡的巨型碟面。

供圖:DRAKE FAMILY

50年前,當我的哥哥弟弟們在山間的巨型望遠鏡上爬上爬下時,阿雷西博正在蓬勃發展。彼時望遠鏡的預算很充足,得到了美國國家科學基金會的資助,至少還有一位國會的忠實成員的支持:來自喬治亞州的John Davis,負責決定國家科學基金會預算的委員會主席。

在前往波多黎各的多次行程中,Davis對天文臺和波多黎各產生了濃厚的興趣。

「他覺得天文臺太不可思議了,」父親一邊說,一邊回憶起這位國會議員每年都會來參觀,以及喜歡鳳梨奶霜酒的往事。

1974年,父親成為管理阿雷西博望遠鏡的康奈爾大學國家天文和電離層中心的負責人,並在這個職位上幹了十幾年。那一年,在國家科學基金會的慷慨資助下,巨型碟面上的笨重鐵絲網被鋁板替換,這一升級使望遠鏡的性能大大提高。

這些鋁板也賦予瞭望遠鏡接收來自外星人的信息的能力。這一搜索能力使阿雷西博牢牢佔據公眾的意識中,部分歸功於其在Carl Sagan的小說《接觸》中扮演的重要角色。天文臺還安裝了一個新的、功能強大的雷達,可以仔細檢查太陽系的天體,確定小行星與地球發生潛在災難性碰撞的精確路徑。

為了慶祝望遠鏡升級,國會議員Davis主持了一場慶祝儀式,而父親則向武仙座球狀星團發送了一條星際信息來紀念這一時刻。他知道這很可能是一張單向明信片,投遞時間可能需要25000年,但這並不重要——阿雷西博最終成了一個世界級的科學設施,一臺可以繼續進行近50年至關重要的天文觀測的設施。

阿雷西博的鼎盛時期

我不記得第一次前往阿雷西博的經歷。那是20世紀80年代初,我才幾個月大。父親依然負責管理天文臺,母親是他的助手,他們迫不及待地向女兒介紹波多黎各、當地的音樂和他們愛的人。

「我把你的雙腳浸入海水裡,」父親告訴我說。「這是當地的一個傳統,如果你這麼做了,你就會重返波多黎各。」

我確實回去了,非常渴望見到山裡的老朋友。2013年,我和父親參加了天文臺50周年紀念聚會——持續一周的舞會和科學活動。父親開車送我們去活動現場,行駛在那條依舊很熟悉的崎嶇道路上,只是速度稍微有點快。我從窗戶望出去,看到三個巨大的鐵塔矗立在起伏的石灰巖山丘上,就像來自另一個時代的哨兵一樣。懸空的平臺不可思議地懸吊在它們之間——望遠鏡的神經中樞。

那一周,父親和我乘纜車來到平臺,把黃色的安全帽伸到平臺邊緣,瞥了一眼上百米之下的巨型碟面。幾十年前,父親計算過,巨型碟面可以容納3.57億盒玉米片,他抱怨說,經過了這麼多年,這個巨碗需要好好清理一下了。叢林黴菌一直是令人頭痛的問題,他說。

我們沿著懸空的狹小通道快步走下,這是另一條通往平臺的道路,據報導至少可以容納一位騎摩託車的科學家。父親去參加一場科學會議了,我溜到巨型碟面下面,這裡是一片鬱鬱蔥蔥的仙境,草、蕨類和蘭花把土壤牢牢地固定起來,防止土壤受到侵蝕。

2013年,阿雷西博天文臺舉行了50周年慶祝活動。Frank和Nadia Drake父女參加了科學和慶祝活動,二人都沒想到望遠鏡會在七年後垮塌。

供圖:DRAKE FAMILY

到了晚上,我和現在的工作人員、以前的主管以及天文臺的警衛聊天,在他們的印象中,父親是一個來自美國本土的有些淘氣的天文學者,只是更年輕,但依然是一頭白髮。我從科學家那裡聽說了一些故事,他們用阿雷西博發現了第一批系外行星,探測到第一個引力波證據,還檢測到非洲南部海岸進行的一次秘密核試驗。

「本來沒人應該知道發生了這件事,但這一事件在電離層中產生了波動,就像海浪一樣,之後便一直在地球上傳播,」父親說。

在很長一段時間裡,幾乎沒有什麼能逃出阿雷西博的「火眼金睛」。雖然位于波多黎各偏遠的石灰巖洞穴和瀑布之間,但「康奈爾的靈敏巨人」依舊能夠探測到宇宙中最微弱的聲音。

2015年2月27日,Frank Drake在加州阿普託斯的家中拍照。1974年,Drake創造了阿雷西博信息——一條從阿雷西博天文臺向太空發送的簡單二進位信息。這條信息編碼了以下幾項內容:數字1到10、地球生命的基本化學構成、DNA的雙螺旋結構、地球人口、太陽系圖案、人的外形,以及阿雷西博的圖案。

攝影:RAMIN RAHIMIAN,THE WASHINGTON POST VIA GETTY IMAGES

上次我在波多黎各的時候我們沒去看望遠鏡。2019年,我和我的伴侶、天文學者Scott飛到聖胡安老城(距離望遠鏡約96公裡),參加一場討論阿雷西博未來的會議。多年來,天文臺一直面臨著預算削減的威脅,現在,按照新的管理要求,巨型碟面終於被清理翻新。我本想去看看沒有發黴的巨型碟面,到阿雷西博燈塔附近我最喜歡的一個遊泳洞遊覽一番,但我們最終還是決定在聖胡安呆一天。

我穿上一條喇叭褲和一件露肩襯衫,模仿上世紀70年代我母親的樣子,在聖胡安老城的鵝卵石街道上散步了幾個小時。我們拜訪了拉佩拉,半個世紀前,父親曾在這裡搞過一些惡作劇;靜靜地觀看風箏在城市古堡附近的綠地上空飛翔。

我們以為很快就能回來,我答應Scott我們下次還會來看望遠鏡。

一座遺失的科學大教堂

在阿雷西博坍塌的幾周前,望遠鏡的狀況每況日下。工程師們對望遠鏡進行評估之後,於11月報告說,如果不進行固定或修復,垮塌將不可避免。不過,任何需要工人爬上鐵塔或平臺的維修都可能致命。美國國家科學基金會迅速關閉瞭望遠鏡,並計劃用安全、可控的方式將其拆除。

不過,重力很快就戰勝了一切。雖然新的鋼索已經在運輸的路上,但阿雷西博最終還是因為緩慢的退化和腐爛而倒塌。

雖然知道「巨人」可能會倒下,但目睹這一時刻依舊令人痛心。即使是那些只在照片或電影中見過望遠鏡的人也在哀嘆其毀滅,而對於那些了解和熱愛望遠鏡的人來說,傷口就像望遠鏡倒塌的鐵塔之間空曠的空間一樣巨大。

阿雷西博不僅僅是誕生於冷戰緊張局勢中的科學工具。它是人類無窮的好奇心的有力象徵,一項工程奇蹟,一個旅遊目的地,還是當地社區的寶貴資源,至今仍然是一種靈感的源泉。

對很多人來說,望遠鏡的隕落就像看著巴黎聖母院被燒一樣令人震驚。正如大教堂不僅僅是一座美麗的建築,阿雷西博也不僅僅是一臺望遠鏡,無論是天文學者,還是到訪的遊客,都會為它感到震撼。要感受阿雷西博的重要性,你無需精通科學,就像你不需要擁有宗教信仰,依然會對聖母院肅然起敬一樣。

不幸的是,與巴黎聖母院不同,阿雷西博沒有富有的捐助者出手挽救。不過,由科學家、工程師和社區成員組成的小團體,正在為重建望遠鏡而積極的努力。他們正在給眾議院寫信,與波多黎各總督會晤——總督剛剛撥付了800萬美元用於清理和重新設計場地,並向科學委員會證明,像阿雷西博這樣的工具不應該在不損害人類利益的情況下徹底消失。

如果他們能夠如願以償,波多黎各將再次成為一個寶藏的家園,在紫色的天空和金色的陽光下閃耀著光輝,聆聽宇宙的私語,在令人沉醉的叢林暮光交響曲中迎接每一個完美的日出。

(譯者:流浪狗)

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    如果你不是天文學的愛好者,你可能並不了解阿雷西博。但是對於天文學家來說,阿雷西博恐怕是整個天文學歷史上最傳奇、最高產的望遠鏡之一。這就是射電望遠鏡的原理。天文學家通常會用射電望遠鏡,研究宇宙中那些肉眼看不見的低溫目標,或者比較瀰漫的星際氣體。作為全球最大的射電望遠鏡,阿雷西博的一生可以說戰功赫赫。從少年時期,它就展現出了驚人的天賦。我來給你舉幾個例子。1964年,剛投入使用不久的阿雷西博望遠鏡負責觀測水星。它發現水星自轉一圈的時間不是過去天文學家認為的88天,而是59天。
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  • 美國的阿雷西博望遠鏡塌了,呼喊者已化為塵埃,但聲音還在飛行
    一個聆聽者已經離去據中國國家天文網消息 ,當地時間2020年12月1日早上,阿雷西博望遠鏡徹底被砸壞了。11月19日,美國國家自然科學基金會(NSF)表示,他們對3份工程報告進行評估後認為,阿雷西博望遠鏡的兩根鋼纜遭遇難以修復的損壞,結構非常危險,面臨倒塌風險,決定予以拆除。
  • 阿雷西博望遠鏡倒塌,人類將更容易受到太空巖石的襲擊
    2017年12月捕獲一顆名為Phaethon的小行星雷達數據 不知危險逼近,或許可以自得其樂;而未雨綢繆可以在危險到來時提高生存機率。但是在行星防禦這方面,不知危險將至,卻是不可避免的一件事。 行星防禦是一門識別和緩解小行星撞擊地球之威脅的藝術。行星防禦所用到的工具之一,叫做行星雷達。行星雷達十分特別,它可以讓科學家更好地觀察附近的天體。位于波多黎各的阿雷西博望遠鏡則是地球上少有的幾個行星雷達之一。今年,阿雷西博曾經歷兩次嚴重的電纜事故。
  • 阿雷西博望遠鏡落寞,地球兩隻眼睛,現在僅剩中國天眼!
    阿雷西博望遠鏡坍塌,地球兩隻眼睛僅剩中國天眼!阿雷西博射電望遠鏡,當年的名氣絲毫不亞於中國天眼的建成,在12月11日經過美國國家科學基金會的確認,阿雷西博射電望遠鏡,在經過兩次嚴重的事故之後,終於墜毀坍塌,所幸並無造成人員傷亡。面對這個已經報廢無法使用的望遠鏡,或許這是它最好的歸宿。
  • 失去阿雷西博望遠鏡,人類將更容易受到太空巖石的傷害
    不知危險逼近,或許可以自得其樂;而未雨綢繆可以在危險到來時提高生存機率。阿雷西博望遠鏡未曾在發現小行星的工作中發揮作用;其他可以在可見光和紅外光下觀測大片天空,並有能力捕捉到恆星間突然閃現的亮點的望遠鏡(比如夏威夷的PanSTARRS天文臺),都可以更輕鬆地完成發現小行星的任務。通過這些第一手的觀測,科學家可以標記出最小的小行星和距離地球較遠的小行星,這些行星不足為懼。
  • 阿雷西博信息發出44周年
    來源:今天的谷歌紀念塗鴉今天,2018年11月16日,是人類首條阿雷西博信息(Arecibo Message)發出44
  • 阿雷西博望遠鏡坍塌,地球兩隻眼睛僅剩中國天眼!
    面對這個已經報廢無法使用的望遠鏡,或許這是它最好的歸宿。在這一信號當中,包括人類的具體信息,太陽系信息等等,在信號發出之後,科學家們都在盼望著可以收到m13星雲的回信。隨著更多高科技設備的出現,阿雷西博的利用率變得越來越高,而官方也無法拿出更多的金錢,來投入到望遠鏡的維修當中,久而久之這口巨型的「大鍋」就成為了一個巨型的垃圾場,在2017年阿雷西博望遠鏡由於颶風瑪麗亞的到來,導致出現斷裂,其中大約有30塊無法使用。整個盤面上大約有3.8萬塊圍板,言外之意也就是說在瑪利亞到來之後阿雷西博還是可以正常使用的。
  • 沉痛悼念阿雷西博望遠鏡,科學精神永垂不朽
    在地外文明探索上,阿雷西博就是一個先鋒。有人特意為阿雷西博寫了一篇訃告。這篇訃告就像對待一位老朋友一樣,回顧了它的生平往事。這讓阿雷西博望遠鏡達了到更高的觀測精度,觀測無線電信號的波段範圍提升到了5000兆赫。這是之前的10倍。升級後的阿雷西博望遠鏡又取得了驚人的科學發現。1989年,它直接拍攝了一顆小行星的無線電波段的照片。這是人類歷史上第一次拍到我們太陽系內小行星的無線電波段的照片。一年之後,也就是1990年,阿雷西博望遠鏡再次立功。
  • 阿雷西博望遠鏡塌了,世界僅剩我國「天眼」,科學界內新星!
    12月1日美國傳來信息,根據外媒報導阿雷西博望遠鏡突然坍塌,從照片上來看,我們可以看到一片狼藉,可以說射電望遠鏡算是徹底報廢了,相信很多人都不願看到這種情況出現,阿雷西博射電望遠鏡,可謂是世界第二大世界望遠鏡,自從它出現了垮塌情況,地球上僅剩下中國「天眼」,是什麼原因導致它突然坍塌呢
  • 世上再無阿雷西博望遠鏡?已被砸毀,美NFS宣布計劃將其拆除
    這幾天,關於阿雷西博消息還是比較多,如前兩天才有報導指出它或處於崩潰、坍塌的處境,現在美國國家科學基金會(NFS)宣布要將其拆除了。所以,是否能夠順利拆除或許還有一些變數,因為如果上級部門不批准的話,可能在短時間內就難以拆除。有時候計劃可能也趕不上變化。