世界上最具標誌性的天文臺之一已經無法修復。現在它有完全崩潰的危險。
在經歷了兩次意外的電纜斷裂之後,工程師們認定阿雷西博天文臺1000英尺(305米)高的射電望遠鏡在結構上非常不可靠,任何試圖修復它的工人都會冒著生命危險。因此,擁有波多黎各望遠鏡的美國國家科學基金會決定讓它退役。
如今,工程師們正競相研究如何在世界上最大的射電望遠鏡倒塌之前安全地拆除它。這個結構非常不穩定,工程師甚至無法接近它來評估這種坍塌的風險和時間。
美國國家科學基金會天文科學部主任Ralph Gaume在周四上午的新聞發布會上說:「即使是試圖穩定或測試電纜,也可能加速災難性故障的發生。」
在其57年的使用壽命中,阿雷西博望遠鏡一直在尋找危險的近地小行星,尋找外星生命的跡象,並發現了太陽系以外的第一顆行星。1974年,阿雷西博發出了地球有史以來最強大的廣播信號,與潛在的外星人進行通信。
2016年,它首次探測到重複的快速射電暴——科學家們現在認為來自死亡恆星的神秘空間信號。
但是阿雷西博的災難開始於8月份,就在熱帶風暴「伊薩亞斯」掠過該島後不久。一根3英寸厚的輔助電纜從望遠鏡的三座塔之一的插座中伸出來,撞到了下面的反射盤上。它在面板上劃了一個100英尺(30.5米)的口子。
11月初,就在修復工作正式開始之前,同一座塔上一根重1.5萬磅(16800公斤)的主電纜斷裂,撞向了天線盤。
工程師們曾認為,該結構仍然足夠堅固,可以避免第二次災難——而這條電纜僅承載其估計承載能力的60%——但這次失敗證明他們錯了。他們決定不再相信任何剩餘的電纜。
兩根斷裂的電纜都支撐著一個巨大的金屬平臺,這個平臺懸掛在天線上方。工程師們發現,如果同一座塔上的另一根纜繩發生故障,平臺也會隨之倒塌。
Gaume說:「整個900噸重的平臺將會撞向主盤,超過300英尺高的三個主塔本身也可能會倒塌。」
拆解望遠鏡意味著放棄挽救它的任何機會,但這是三家工程公司的建議。
「對國家科學基金會來說,做出這個決定並不容易。但是人民的安全是我們的首要任務,」國家科學基金會數學和物理科學理事會的助理主任肖恩·瓊斯說。
通過快速行動,國家科學基金會希望能夠挽救望遠鏡塔下的一組建築。這樣,阿雷西博天文臺就可以繼續開放——但沒有它的標誌性特徵。
「當我得知這個消息時,我完全崩潰了,」阿雷西博的波多黎各大學行星宜居性實驗室主任Abel Mendez告訴商業內幕網。他從10歲開始就在天文臺工作,並在過去的10年裡專業地為天文臺工作。
「這讓人難以接受。就像失去了你生命中重要的人。是的,2020年是不好的,」他說。
阿雷西博望遠鏡的丟失對人類尋找外星生命、保護地球免受小行星攻擊的能力以及整個射電天文學領域都是一個重大打擊。
門德斯說,雖然阿雷西博沒有發現有潛在危險的太空巖石,但它在研究這些巖石方面很有幫助:該天文臺可以用雷達探測這些物體,以解密它們的形狀、旋轉、表面特徵和在太空中的軌跡。
沒有這些數據,就很難知道一顆小行星是否正朝著地球飛馳而來。
Gaume表示,阿雷西博天文臺計劃與那些打算使用該望遠鏡尋找方法將研究轉移到其他地方的科學家合作。其他國家科學基金會的設施——維吉尼亞州的國家射電天文臺和西維吉尼亞州的綠岸天文臺——有可能承擔一些阿雷西博的科學任務。
然而,門德斯說,綠色銀行對微弱無線電信號的敏感度只有阿雷西博的10%到20%。因此,他認為該望遠鏡的死亡有效地終止了美國從外星技術中尋找無線電波的綜合項目的機會。
「我們現在唯一需要做類似事情的地方是中國,它比阿雷西博更加靈敏,」Mendez說,他指的是位於貴州省的500米口徑球面射電望遠鏡。「因為沒有阿雷西博,美國失去了所有這些能力。」
門德斯說,阿雷西博和法斯特是地球射電天文學上的「兩隻大眼睛」。
他解釋說:「如果你在監測一個無線電頻譜較弱的來源,你需要兩個大的無線電望遠鏡:一個在白天指向某物,另一個在夜間指向某物。」「如果失去阿雷西博,你就失去了一天24小時監控微弱無線電信號來源的能力。」
他補充說:「現在我們只有一隻眼睛。」
「我們正在爭分奪秒地工作」
可能需要五到六周的時間才能找到安全拆除阿雷西博望遠鏡的方法。工程師們將從遠處評估他們的選擇,無人機將拍攝航拍照片。
工程師們還在考慮爭取更多時間的方法,比如可能將塔傾斜幾英寸,以減輕剩餘鋼索的重量。
「我們正在爭分奪秒地工作,」Gaume說。
顯示阿雷西博死亡的技術報告可以在這裡找到。
如果工程師們能在望遠鏡損壞之前將其拆開,阿雷西博天文臺仍將能夠進行一些科學研究。它的雷射雷達可以研究地球的高層大氣和電離層。它在庫勒布拉島上也有一個設施,用來收集雲量和降水的數據。
未來的研究人員還可以分析望遠鏡存檔的數據。
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