تلسکوپ عظیم 305 متری Arecibo به دلیل رعایت نکات ایمنی با تخریب مواجه می شود

تلسکوپ 305 متری رصدخانه Arecibo در نوامبر سال 2020. اعتبار: دانشگاه فلوریدا مرکزی
به دنبال بررسی ارزیابی های مهندسی که متوجه شد خسارت به رصدخانه آرسیبو بدون ایجاد خطر برای کارگران ساختمانی و کارکنان در تاسیسات قابل تثبیت نیست ، بنیاد ملی علوم ایالات متحده شروع به برنامه ریزی برای از رده خارج کردن تلسکوپ 305 متری می کند که برای 57 سال به عنوان منبعی در کلاس جهانی برای نجوم رادیویی ، سیاره ای ، منظومه شمسی و تحقیقات فضایی خدمت کرده است.
این تصمیم پس از ارزیابی NSF توسط چندین شرکت مهندسی مستقل که دریافتند ساختار تلسکوپ در معرض خطر خرابی فاجعه بار است ، گرفته شده و کابل های آن دیگر قادر به حمل بارهایی نیستند که برای پشتیبانی طراحی شده اند. علاوه بر این ، چندین ارزیابی بیان داشت که هرگونه تلاش برای تعمیر می تواند کارگران را به طور بالقوه تهدید کننده زندگی قرار دهد. حتی در صورت پیشبرد تعمیرات ، مهندسان دریافتند که این ساختار احتمالاً مشکلات پایداری طولانی مدت را نشان می دهد.
“Sethuraman Panchanathan” مدیر NSF گفت: “NSF امنیت کارگران ، کارکنان رصدخانه Arecibo و بازدید کنندگان را در اولویت قرار می دهد ، که این تصمیم را ضروری می کند ، اگرچه تأسف آور است.” “برای نزدیک به شش دهه ، رصدخانه Arecibo به عنوان چراغی برای دستیابی به موفقیت در علم و چگونگی همکاری با یک جامعه عمل کرده است. اگرچه این یک تغییر عمیق است ، ما به دنبال راه هایی برای کمک به جامعه علمی و حفظ این رابطه قوی با مردم پورتوریکو خواهیم بود. ”
مهندسان از ماه آگوست که یکی از کابلهای پشتیبانی آن جدا شد ، تلسکوپ 305 متری رصدخانه Arecibo را بررسی می کنند. NSF به دانشگاه فلوریدا مرکزی ، که مدیریت Arecibo را بر عهده دارد ، اجازه داد تا تمام اقدامات منطقی را انجام دهد و از بودجه موجود برای رسیدگی به وضعیت استفاده کند در حالی که اطمینان از ایمنی همچنان در بالاترین اولویت است. UCF به سرعت اقدام کرد و روند ارزیابی با توجه به سن تأسیسات ، پیچیدگی طراحی و خطرات احتمالی برای کارگران ، جدول زمانی مورد انتظار خود را دنبال می کرد.
تیم های مهندسی تثبیت سازه ای اضطراری سیستم کابل کمکی را طراحی و آماده کرده اند. در حالی که رصدخانه در حال آماده سازی تحویل دو کابل کمکی جایگزین و همچنین دو کابل موقتی بود ، 6 کابل در یک برج کابل اصلی شکسته شد. بر اساس فشارهای وارد شده بر روی کابل خراب دوم – که باید در حد توانایی آن بود بدون شکستن کار کند – مهندسان نتیجه گرفتند که کابلهای باقیمانده احتمالاً ضعیف تر از آنچه در ابتدا پیش بینی شده بود هستند.
“رالف گائوم ، مدیر بخش علوم نجوم NSF ، گفت:” رهبری در رصدخانه Arecibo و UCF با پرداختن به این وضعیت ، سریع عمل كردند و هر گزینه ممكن را برای نجات این ابزار خارق العاده دنبال كردند. “تا زمانی که این ارزیابی ها انجام نشد ، سوال ما این نبود که آیا رصدخانه باید تعمیر شود ، بلکه چگونه است. اما در پایان ، تسلط بر داده ها نشان داد که ما به راحتی نمی توانیم این کار را با خیال راحت انجام دهیم. و این خطی است که نمی توانیم عبور کنیم. ”
دامنه طرح انهدام NSF فقط بر روی تلسکوپ 305 متری متمرکز است و برای حفظ ایمن سایر قسمتهای رصدخانه است که در صورت سقوط غیر برنامه ریزی شده و فاجعه بار ممکن است آسیب ببیند یا از بین برود. هدف این طرح حفظ هرچه بیشتر زیرساختهای باقیمانده رصدخانه Arecibo است ، به طوری که در آینده برای مأموریتهای تحقیقاتی و آموزشی در دسترس خواهد بود.
روند غیرفعال سازی شامل تدوین یک برنامه اجرای فنی و اطمینان از انطباق با یک سری الزامات قانونی ، زیست محیطی ، ایمنی و فرهنگی طی هفته های آینده است. NSF یک بررسی عکاسی با وضوح بالا را با استفاده از هواپیماهای بدون سرنشین مجاز دانسته و در حال بررسی گزینه هایی برای ارزیابی پزشکی کابل شکسته است – اگر چنین اقدامی با خیال راحت انجام شود – تا ببیند آیا شواهد جدیدی می تواند برنامه های در دست اجرا را آگاه کند. این کار قبلاً آغاز شده و در طول برنامه ریزی برای برچیده شدن ادامه خواهد داشت. تجهیزات و سایر مواد به طور موقت به ساختمانهای خارج از منطقه خطر منتقل می شوند. وقتی تمام آماده سازی های لازم انجام شد ، تلسکوپ در معرض یک جداسازی کنترل شده قرار می گیرد.
پس از خاموش شدن بهره برداری از تلسکوپ ، NSF قصد دارد عملیات را در دارایی هایی مانند تأسیسات رصدخانه Arecibo LIDAR – یک ابزار ارزشمند تحقیق در زمینه فضای زمین – و همچنین در مرکز بازدیدکنندگان و تاسیسات Culebra خارج از سایت ، که داده های ابر و بارش را تجزیه و تحلیل می کند ، بازیابی کند. NSF همچنین به دنبال کشف امکاناتی برای گسترش ظرفیت های آموزشی مرکز یادگیری است. اقدامات احتیاطی ایمنی به دلیل COVID-19 بیماری همه گیر به طور مناسب در جای خود باقی خواهد ماند.
برخی از اقدامات Arecibo شامل تجزیه و تحلیل و فهرست بندی داده های بایگانی شده جمع آوری شده توسط تلسکوپ ادامه خواهد یافت. UCF با توافق با مایکروسافت در سال 2019 از قابلیت ذخیره سازی ابر و قابلیت های تجزیه و تحلیل پیشرفته تری برخوردار شد و رصدخانه در تلاش است تا داده های سایت را به سرورهای خارج از منطقه آسیب دیده منتقل کند.
مناطقی از رصدخانه که ممکن است تحت تأثیر سقوط غیرقابل کنترل قرار بگیرند ، از زمان قطع کابل در ماه نوامبر تخلیه شده اند و در حین خلع سلاح برای افراد غیر مجاز بسته خواهند ماند. NSF و UCF برای کاهش خطر در منطقه در صورت سقوط غیر منتظره کار خواهند کرد. NSF یک فرآیند سریع و سریع را با هدف جلوگیری از چنین اتفاقی در اولویت قرار داده است.
NSF اهمیت فرهنگی و اقتصادی رصدخانه Arecibo را برای پورتوریکو تشخیص می دهد ، و اینکه چگونه این تلسکوپ به عنوان الهام بخشی برای پورتوریکایی ها با توجه به تحصیل و اشتغال در STEM عمل می کند. هدف NSF همکاری با دولت پورتوریکو و سایر سهامداران و شرکا برای بررسی امکان استفاده از منابع رصدخانه Arecibo برای اهداف آموزشی است.
مایکل ویلتبرگر ، رئیس بخش Geospace NSF گفت: “در طول عمر خود ، رصدخانه Arecibo به تغییر درک ما از یونوسفر کمک کرده است ، و به ما نشان می دهد که چگونه چگالی ، ترکیب و سایر عوامل برای ایجاد شکل گیری این منطقه حیاتی که جو زمین با آن روبرو است ، برهم کنش می کنند.” . “در حالی که من از دست دادن توانایی های تحقیق ناامید شده ام ، اما من معتقدم این روند یک گام ضروری برای حفظ توانایی جامعه تحقیق در استفاده از دارایی های دیگر رصدخانه Arecibo است و امیدوارم اطمینان حاصل شود که کار مهم در این مرکز ادامه دارد.”
خلاصه مهندسی h4>
تلسکوپ رصدخانه Arecibo از یک دیش رادیویی به قطر 1000 فوت (305 متر) با یک سکوی ساز 900 تنی که 450 فوت بالاتر آویزان است تشکیل شده است. این سکو توسط کابلهای متصل به سه برج به حالت تعلیق درآمده است.
در 10 آگوست 2020 ، یک کابل کمکی از کار افتاد ، از سوکت خود در یکی از برج ها لغزید و یک ظرف 100 فوت را در ظرف زیر گذاشت. NSF به رصدخانه Arecibo اجازه داد تا تمام اقدامات منطقی را انجام دهد و از بودجه موجود ، که مبلغی بالغ بر میلیون ها دلار بود ، استفاده کند تا تجزیه و تحلیل و تجهیزات مورد نیاز برای رسیدگی به وضعیت را تأمین کند. وقتی کابل اصلی متصل به همان برج در 6 نوامبر شکست. مهندسان در حال کار برای تعیین چگونگی ترمیم خسارت و تعیین یکپارچگی سازه بودند.
دومین کابل خراب غیر منتظره بود – ارزیابی های مهندسی پس از خرابی کابل کمکی نشان داد که ساختار پایدار است و روند برنامه ریزی برای بازگرداندن تلسکوپ به کار در حال انجام است. مهندسان متعاقباً دریافتند که این کابل اصلی 3 اینچی در حدود 60٪ از حداقل قدرت شکستن آن در طی یک دوره هوای آرام قطع شده است و احتمال ضعیف بودن کابلهای دیگر از حد انتظار را افزایش می دهد.
در بازرسی از کابلهای دیگر ، شکستگی سیم جدیدی در برخی از کابلهای اصلی وجود داشت که از نظر ساختار اصلی بودند و شواهدی از لغزش قابل توجه در چندین سوکت که کابلهای کمکی باقیمانده را در خود جای داده بود ، بود که در طی بازسازی در دهه 1990 اضافه شد. وزن بیشتری به سکوی ساز اضافه کرد.
تورنتون توماستی ، شركت مهندسی ركورد استخدام شده توسط UCF برای ارزیابی ساختار ، دریافت كه با توجه به احتمال خراب شدن یك كابل دیگر ، كار تعمیرات روی تلسكوپ – از جمله اقدامات تخفیف جهت تثبیت آن برای كارهای اضافی – ایمن نخواهد بود. تورنتون توماستی دریافت که آزمایش های استرس برای اندازه گیری دقیق تر قدرت باقی مانده کابل ها می تواند ساختار را خراب کند. این شرکت برای از بین بردن خطر سقوط غیر منتظره ، تخریب کنترل شده را توصیه کرد.
“توصیه نامه اقدام ارائه شده توسط تورنتون توماستی” می گوید: “اگرچه این توصیه ما را ناراحت می کند ، اما ما معتقدیم که ساختار باید به روشی کنترل شده در اسرع وقت تخریب شود.” “بنابراین توصیه ما این است که سریعاً برای از رده خارج شدن رصدخانه و اجرای تخریب کنترل شده تلسکوپ برنامه ریزی کنیم.”
UCF همچنین دو شرکت مهندسی دیگر را برای ارائه ارزیابی از وضعیت استخدام کرد. یک اقدام تثبیت فوری توصیه شده است. دیگری ، پس از بررسی مدل تورنتون توماستی ، موافقت کرد که هیچ اقدامی وجود ندارد که بتواند با اطمینان پایداری ساختار را تأیید کند و از اجازه دادن به پرسنل روی سکوها یا برج های تلسکوپ توصیه می کند.
الكساندر ن. كارترايت ، رييس UCF گفت: “هنوز كارهاي مهمي در زمينه علوم جو ، علوم سياره ، نجوم راديويي و نجوم رادار انجام مي شود.” “UCF آماده است تا از تجربه خود در رصدخانه برای پیوستن به سایر ذینفعان در پیگیری تعهدات و بودجه مورد نیاز برای ادامه و ایجاد مشارکت های Arecibo در علم استفاده کند.”
پس از دریافت ارزیابی های قراردادی ، NSF یک شرکت مهندسی مستقل و سپاه مهندسان ارتش را برای بررسی یافته ها وارد کرد. شرکت NSF استخدام شده با توصیه های تورنتون توماستی موافق است و نگرانی خود را در مورد خطر قابل توجه سقوط کنترل نشده اعلام کرد. سپاه مهندسان ارتش توصیه كردند كه شواهد عكاسی اضافی از تاسیسات و ارزیابی كامل كابل خراب شده توسط پزشكی قانونی تهیه شود.
با توجه به این واقعیت که هر سناریوی تثبیت یا تعمیر کارگران را ملزم به حضور یا نزدیک بودن ساختار تلسکوپ ، میزان عدم اطمینان در مورد قدرت کابل ها و نیروهای شدید در کار می کند ، NSF توصیه را برای آماده سازی برای خاموش کردن کنترل شده تلسکوپ 305 متری.