美国用于与外星人“通话”的望远镜,因年久失修,要被拆掉了

11月19日,美国国家科学基金会(NSF)宣布,位于加勒比海波多黎各的305米单口径射电望远镜 Arecibo
(Arecibo)将被永久关闭和拆除。Aressebo望远镜的两条关键支撑钢缆在今年8和11月先后断裂,这导致的破坏已无法确保修复工作的安全,也无法确保在天文台工作的学者的安全。NSF是阿雷西博的上级机构,它表示将在未来几个星期内制定出拆除望远镜的计划,计划中可能包括使用爆破技术来拆除悬挂在其巨大主反射面上的仪器平台。

阿雷西博望远镜在1974向地球外星系发射了世界上第一个星际信息。但今年先后两次钢缆断裂,使得这架为天文研究作出巨大贡献的射电望远镜遭受了不可修复的损坏,这位科学界传奇被迫走上了终结之路。

新近建成的中国500米口径球面射电望远镜(FAST),305米口径的阿雷西博是世界上最大的单口径射电望远镜。该装置建造于1963年,使用河谷中的石灰石被水流侵蚀而形成的碗形坑作为基础,主要部件包括一个直径为305米的主反射面,和一个悬挂在这个“大锅”上方137米,重约900吨的仪器平台。该仪器平台安装有阿雷西博的第二和第三反射面,也安装有雷达发射器和微波接收器,主要依靠十几根直径约8厘米的钢索支撑在周围三个索塔上。

2030年8月10日,其中一根支撑钢缆从索塔插口滑落,在索塔主反射面下缘撞上了一个30米长的缺口,阿雷西博的正常工作就到此结束了。

据 NSF报道,在第一次事故之后,阿雷西博天文台及其运营方中的佛罗里达大学(University of Central
Florida)就开始了维修工作,并表示仅在第一阶段就需要1,000多万美元的资金支持,此外,在事故调查中还发现近一半的望远镜支撑钢缆出现脱落的迹象。11月6日,当工程师们正在研究如何修复这个损坏,并对整个结构的完整性进行评估时,又有一条支撑钢索断裂,“大锅”的中心部分也被损坏。

另一起事故使阿雷西博的修复计划彻底落空,随后技术人员在调查中发现,钢缆发生事故时受力只是它所期望的最小断裂强度的60%,这表明其它钢缆的强度也可能低于预期。在进一步调查中发现,一些主要支撑钢缆上有新的电缆断裂痕迹。在1990年代,阿雷西博的仪器平台被重新改造后,重量有所增加,当时加入的一些辅助钢索的插孔也出现了明显的脱落。若再出现电缆问题,那么900吨重的仪器平台将从137米高的主反射面坠落,对阿雷西博天文台造成毁灭性的破坏。

第三方工程公司对阿雷西博的整体结构进行了评估,他们说望远镜的整体维修工作并不安全,因为其他钢索可能出现故障。ThorntonTomasetti公司的工程师说,对其余支撑钢缆进行强度测试可能会导致结构倒塌。NSF根据上述技术评估的结果,决定关闭 Aresbo望远镜,开始计划拆除,以避免意外倒塌的风险。

传说结束 NSF的决定震惊了天文学界。许多天文学家、工程师和其他学者都在社交媒体上发起了# WhatAreciboMeansToMe活动,分享阿雷西博对他们职业生涯的影响。

这台活跃了半个多世纪的射电望远镜不仅帮助科学家们发现了1992年太阳系外行星存在的第一个证据,而且还发现了宇宙的神秘信号——第一个重现的快速射电风暴(repeating Fast RadioBurst)“记录”。在1974年,阿雷西博天文台将世界第一个星际信息传送到离地球12000光年远的星系,使之成为探索外星文明的标志和标志。

对研究小行星的天文学家而言,失去阿雷西博望远镜就意味着失去一个重要的研究阵地。其仪器平台包括一个功能强大的无线电发射器,能把无线电波聚集成很小的辐射束发射出去。在遇到太阳系中的天体(如小行星)时,这些电波会被反射回来,但是回波能量很小,只有像阿雷西博那样口径大、灵敏度极高的射电望远镜可以接收到。行星科学家们通过研究这些天体反射的无线电信号,可以获取有关行星轨道的信息,绘制出行星表面的地图,并研究其组成成分。实际上,
Aresbo在 NASA的行星防御计划中起到了重要作用,他们的目标是监视并处置那些可能威胁到地球安全的天体。

天文观测部 NSF主管拉尔夫·加姆说,望远镜的一些研究项目可能可以转移到其他研究设施,相关学者也可以提出类似的转移建议或申请。不过,因为有些仪器组只使用阿雷西博望远镜,还有一些仪器无法找到备用的观测设施。

阿雷西博望远镜在被关闭前一直在接受常规的更新和升级。若今年不发生这两起电缆损坏事故,其仪器平台上将增加一架价值580万美元(约合3812万美元)的天线,能显著提高望远镜的灵敏度。目前,负责该天线项目的美国杨百翰大学的研究小组表示,他们将与 NSF讨论该天线的确切用途。但是,与天线相比,他们更担心阿雷西博天文台的许多优秀科学,技术,管理和支持人员的未来出路。

天文台是波多黎各主要的科学和教育中心,它为许多天文学家和工程师提供职业支持,也是著名的流行文化圣地。波多黎各大学的一名天文学家在接受《自然》杂志采访时说,失去阿雷西博望远镜将给科学、行星防御计划和波多黎各都会带来巨大损失。

然而,阿雷西博天文台并非所有望远镜都有。据 NSF发布的消息,阿雷西博天文台的其他设施仍可继续开展一些小型科学项目,例如,两个激光雷达装置仍可通过向大气层发射激光来研究大气现象;天文台营运方中的佛罗里达大学目前正努力通过与微软合作,对有关数据进行云存储和分析,将现场数据转移到未受影响的服务器。另外, NSF正在探索利用天文台资源进行教学的可能性。

目前还不清楚拆除阿雷西博望远镜所需的费用。国家科学基金会数理科学部副主任塞恩·琼斯表示:“我们知道,阿雷西博对于天文学界和波多黎各来说是多么重要,这是一个艰难的决定。

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