Porto Riko’nun Ünlü Arecibo Teleskopunu Diriltmek İçin Umutlar Soluyor

Yaklaşık iki yıl önce dünyanın en ikonik teleskoplarından biri kendi üzerine çöktü. Arecibo, Porto Riko’da bulunan Arecibo teleskopu, yarım yüzyıldan fazla varlığının çoğu için dünyanın en büyük tek çanaklı teleskopuydu. Bir dizi kablo arızası, teleskopun 817 metrik tonluk alıcı platformunun 1 Aralık 2020’de aşağıdaki çanağa çökmesine neden olarak teleskopu hizmet dışı bıraktı.

Arecibo Gözlemevi’nin sahibi ve finansmanını sağlayan Ulusal Bilim Vakfı (NSF) geçen hafta, teleskopun yeniden inşasını finanse etmemek. Aynı şekilde, NSF’nin finansman planı, Arecibo Gözlemevi’nde 12 metrelik radyo teleskopu veya Lidar tesisi gibi “mevcut bilimsel altyapı için operasyonel destek” sağlamayacaktır. Bunun yerine NSF teklif istemek Arecibo’da STEM (bilim, teknoloji, mühendislik ve matematik) eğitimi ve sosyal yardım için yeni bir merkez kurabilecek üniversitelerden veya diğer gruplardan, beş yıl boyunca yıllık 1 milyon dolarlık bir bütçeyle.

Birçok gökbilimci bu duyuru karşısında hayal kırıklığına uğradı – ama şaşırmadılar. Arecibo’daki Porto Riko Üniversitesi’nden gezegen astrobiyoloğu Abel Méndez, “NSF’nin zor bir karar vereceğinin farkındaydık… ama bundan biraz daha iyisini bekliyorduk” diyor. Méndez, Arecibo teleskopunun yeniden inşa edilmesini beklemiyordu, ancak gözlemevinin sahadaki diğer enstrümanları için fon almaya devam edeceğini umduğunu söyledi.

Yine de, Arecibo teleskopunun Arecibo Gözlemevi’nin amiral gemisi enstrümanı olduğuna ve sitenin küresel sahnede öne çıkmasını sağlayan şeyin ne olduğuna şüphe yok. Teleskop, Porto Riko’nun kuzeybatısında, kavisli, 305 metre çapındaki reflektör çanağını yerleştirmek için mükemmel bir coğrafya sunan doğal bir düden içine inşa edildi. Arecibo teleskopu 1963’te tamamlandı ve onlarca yıl boyunca dünyanın en hassas radyo teleskopu oldu.

Arecibo teleskobu, zayıf radyo sinyallerini tespit etme yeteneği sayesinde astronominin birçok alanını ilerletebildi. Böyle bir alan, dünya dışı zeka veya SETI arayışıydı.

Berkeley SETI Araştırma Merkezi direktörü Andrew Siemion, “Tarihsel olarak, Arecibo teleskopunun SETI için en önemli radyo teleskopu olduğunu söylemek muhtemelen adil olur” diyor. Siemion, Arecibo teleskobunun ilk araştırmalarının çoğunun Dünya’nın atmosferini ve iyonosferini incelemeye odaklandığını, ancak geç dönem astronom Frank Drake’in kısmen potansiyel uzaylı sinyalleri için gökyüzünü taramak için radyo yeteneklerinin genişletilmesi için zorladığını açıklıyor. Mesajları algılamaya çalışmanın yanı sıra, 1974’te Arecibo teleskobu ünlü bir şekilde kendi mesajlarından birini gönderdi. Drake tarafından tasarlanan bu “Arecibo mesajı”, Dünya’daki yaşam hakkında temel bilgiler sağlayan basit bir piksel sanatı görüntüsüne dönüştürülebilir.

SETI’ye katkılarına ek olarak, Arecibo teleskopu, ilk teyit edilen ötegezegenleri tanımlamak için kullanıldı. Milisaniye radyo pulsar PSR B1257+12’yi gözlemleyen dev çanak, hızla dönen yıldızın radyo darbelerinde hafif sapmalar ortaya çıkardı ve her ikisi de Dünya’dan sadece birkaç kat daha büyük olan en az iki gezegenin varlığını ele verdi. Bu gezegenler gökbilimciler Aleksander Wolszczan ve Dale Frail tarafından açıklandı. 1992’de.

Arecibo teleskobunun radyo gözlemleri, 2020’deki çöküşüne kadar devam etti. Ulusal Radyo Astronomi Gözlemevi’nde çalışan Frail, “Bir radyo teleskopunun bu kadar uzun süre üretken kalması olağanüstü – belki de benzeri görülmemiş – diyor.

Ancak daha sonraki yıllarda, Arecibo teleskopu birçok radyo astronomunun gözünden düşmeye başladı. Siemion, “Çok elemanlı teleskoplara doğru bir hareket var – çok sayıda küçük parçadan oluşan büyük teleskoplar yapmak” diye açıklıyor. Tek, büyük çanaklarla radyo teleskopları inşa etme zahmetine girmek yerine, birlikte çalışan daha küçük teleskop dizilerini kurmak daha kolay ve daha etkili hale geldi, diyor.

Bu, devasa tek çanaklı radyo teleskoplarının tamamen terk edildiği anlamına gelmiyor. 2016 yılında Çin, Arecibo’yu dünyanın en büyük tek çanaklı teleskopu olarak tahttan indiren Beş Yüz Metre Diyaframlı Küresel Teleskopunu (FAST) tanıttı. Çok çanaklı diziler bazı açılardan daha karmaşık olmasına rağmen, aynı zamanda işlevsel olarak daha esnektir ve bu nedenle çoğu modern radyo astronomunun tercihi haline gelmiştir. Bugün bu tür diziler dünyanın her yerinde bulunabilir.

Frail, “Arecibo teleskobunun geçmişteki diğer birçok radyo teleskobunun yolundan gittiğini gördüğüm için üzgünüm” diyor ve “hepsi daha yeni, daha güçlü teleskoplara yer açmak zorunda kaldı.”

Yine de Arecibo teleskopu sadece bir radyo teleskopu değildi. Aynı zamanda, güneş sistemindeki nesnelere güçlü ışınlar iletebilen bir radar teleskopuydu. Tabağa geri yansıtıldığında, bu ışınlar araştırmacıların nesnelerin boyutlarını, dönüşlerini, yüzeylerini ve diğer bazı özelliklerini hassas bir şekilde ölçmesine izin verdi. Bu tür radar problarının, potansiyel olarak Dünya’yı tehdit eden asteroitleri incelemek için özellikle hayati önem taşıdığı kanıtlanmıştır.

Johns Hopkins’te gezegen astronomu Andy Rivkin, Arecibo teleskopundan elde edilen radar verileri “Dünya’ya yakın asteroitlerin sahip olabileceği fiziksel özelliklerin çeşitliliğini ve hazırlıklı olmamız gerekebilecek durumların çeşitliliğini anlamamıza yardımcı olmak için kullanıldı” diyor. Üniversite. Rivkin, Arecibo teleskobunun bilim adamlarının NASA’nın Çift Asteroid Yönlendirme Testi (DART) görevini planlamalarına yardımcı olduğunu belirtiyor – ajansın Rivkin’in öncülük etmesine yardımcı olduğu bir asteroidi rotasından çıkarma girişimi. Görevin başlatılmasından önce Arecibo teleskopu, asteroid Didymos’un şekli ve boyutu ile uydusu Dimorphos’un boyutu ve yörüngesi hakkında kesin radar verileri topladı, diyor Rivkin, bu da NASA’nın 26 Eylül’de Dimorphos’u başarılı bir şekilde etkilemesine yardımcı oldu.

Rivkin, “Arecibo, çöktüğü sırada kesinlikle asteroit bilimi için önemli veriler üretiyordu ve yüksek çözünürlüklü radar çalışmaları için özel yeteneklerinin yerini alacak bir şey yok” diyor.

Arecibo teleskobunun çöküşünden sonra, NSF birkaç seçenekle karşı karşıya kaldı: teleskobu olduğu gibi yeniden inşa edin, onu biraz yükseltilmiş bir şekilde yeniden inşa edin ya da hiç yeniden inşa etmeyin. İlk iki seçenek, birkaç yüz milyon dolarlık fiyat etiketi öngörmüştü. (Maliyet 30 milyon ila 50 milyon dolar Bir NSF tahminine göre, sadece çöküşü temizlemek için.) Bütçesini, birçok astronomun daha arzu edilir ve uygun gördüğü diğer tesislere harcamayı tercih eden NSF, teleskopu yeniden inşa etmemeyi seçti.

“Sonuç olarak kaybedilen radyo astronomi yeteneklerinin çoğu” [telescope’s] NSF sözcüsü bir e-postada, mevcut tesislere ek yatırımlar ve uluslararası ortaklıklar yoluyla çöküşün geri kazanılabileceğini yazdı. Bilimsel amerikalı. Radara gelince, “NSF, NASA ve diğer federal ajans ortaklarını yeni nesil yer tabanlı radar ihtiyaçlarını araştırmak için görevlendirdi.”

Arecibo’da STEM eğitimi ve sosyal yardım için ajansın ilgileneceği yeni bir merkez için önerilerle ilgili olarak, NSF sözcüsü, “NSF, Arecibo Gözlemevi bölgesinin Porto Riko ve küresel bilim topluluğu için bilimsel, eğitimsel, tarihi, kültürel ve ekonomik önemini kabul ediyor ve tesisin inanılmaz STEM eğitim potansiyelinden yararlanmaya odaklanıyor” dedi. Bu eğitim merkezinin, halihazırda eğitim sosyal yardım programları yürüten gözlemevinin mevcut ziyaretçi merkezini nasıl birleştireceği henüz belli değil.

Méndez, NSF’nin yerel eğitim hizmetlerine yatırım yapmaya karar vermesinden memnun, ancak adada son teknoloji astronomi araştırmaları yapma kapasitesine sahip olmanın, daha fazla Porto Rikolu bilim adamı yetiştirmek için muhtemelen daha da kritik olduğunu vurguluyor. Méndez, hala çalışır durumdayken, Arecibo teleskobuna yapılan ziyaretlerin birçok yerel öğrenciye STEM ve özellikle astronomi alanında kariyer yapma konusunda ilham verdiğini söylüyor. Méndez daha gençken astronomi okumak istediğini zaten biliyordu, ancak Arecibo teleskopunu ziyaret etmek “verdi. [him] güven” diyor. “Yakınlarda bu devasa, önemli astronomik yerin olması beni astronomi camiasına dahil hissettirdi” diye açıklıyor.

Méndez, NSF’nin bir eğitim merkezi kurmak için 5 milyon dolarlık hibesini kazananın, 12 metrelik radyo teleskopu, güneş radyo spektrometresi ve Lidar tesisi de dahil olmak üzere sitenin hala çalışır durumdaki araştırma araçlarından bazılarını desteklemek için bağımsız olarak ek fonlar toplamasını umuyor. , üst atmosferi araştırmak için lazerler kullanır.

Ancak şimdilik Arecibo Gözlemevi’nin herhangi bir kapasitede bir araştırma alanı olarak çalışmaya devam edip etmeyeceği belli değil. Gözlemevinde şu anda NSF’nin duyurusu hakkında yorum yapamayan bir düzineden fazla bilim insanı çalışıyor. Ayrıca, mevcut enstrümanları çalışır durumda tutan mühendisler ve zemin koruyuculardan bina bakım çalışanlarına kadar düzinelerce başka personel istihdam etmektedir. Méndez, “Bu insanların çoğu işsiz kalacak” diyor.

NSF sözcüsü, “NSF, sahadaki olağanüstü çalışmaların ayrılmaz bir parçası olan Arecibo Gözlemevi’nin mevcut ve geçmiş çalışanlarına minnettar” dedi. Ajans, “önerilen yeni Merkeze geçişi desteklemek için ek süre sağlamak için” gözlemevinin mevcut finansman ödülünü Eylül 2023’e kadar altı ay daha uzatıyor.

Şimdilik Arecibo Gözlemevi’nin kesin geleceği belirsizliğini koruyor. Ancak Méndez, büyük bir bağış toplama kampanyası veya Kongre’ye koordineli bir baskı dışında, Arecibo teleskopu gibi bir şeyin Porto Riko’da yeniden inşa edilmesinin pek mümkün olmadığını söylüyor.

Siemion, “Arecibo, birçok gökbilimcinin kalbinde çok özel bir yere sahip” diyor. “Belki beklenen bir gün olsa da yine de üzücü bir gün. Kesinlikle bir devrin sonu.”