Pęknięty kabel rozbił czaszę radioteleskopu w Arecibo
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Astronomia i fizyka
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
W grudniu 2020 roku miała miejsce spektakularna katastrofa. Zawalił się jeden z najbardziej znanych instrumentów naukowych na świecie, radioteleskop w Arecibo. W raporcie opublikowanym właśnie przez amerykańskie Narodowe Akademie Nauk czytamy, że główną przyczyną katastrofy było – wywołane potężnym promieniowaniem elektromagnetycznym – zmęczenie cynku w mocowaniach lin nośnych, które utrzymywały 900-tonową platformę odbiornika na wysokości 120 metrów nad czaszą radioteleskopu.
Już wcześniejsze raporty wspominały o deformacji cynku, ale jako możliwe przyczyny katastrofy wskazywano też błędy konstrukcyjne czy uszkodzenia przez huragan Maria, który przeszedł w 2017 roku.
Inspekcja wykonana po przejściu huraganu znalazła dowody na ślizganie się lin nośnych, jednak – jak dowiadujemy się z obecnego raportu – nie odnotowano wówczas wzorców zużycia i większości nie wyjaśniono. Ponadto na zdjęciach z roku 2019 widoczne jest poważne zużycie uchwytów lin, miejsc w których były one mocowane. Mimo to nie przeprowadzono żadnych badań. Zaskoczyło to autorów raportu. Ich zdaniem niepokojący jest fakt, że inżynierowie wynajęci do badania stanu lin pomiędzy przejściem huraganu Maria a zawaleniem się teleskopu nie wszczęli alarmu z powodu zauważonego zużycia elementów nośnych.
Główną przyczyną katastrofy była deformacja cynkowych uchwytów lin. W wyniku olbrzymich naprężeń i pod wpływem temperatury doszło do ich deformacji oraz pękania drutów w linach, co osłabiało miejsca mocowania lin. Za główną zaś przyczynę deformacji uznano generowane przez teleskop promieniowanie elektromagnetyczne. Zdaniem badaczy, potężne nadajniki teleskopu indukowały w linach i miejscach mocowania prąd elektryczny, który wywoływał długoterminową elektroplastyczność cynku, co znacząco przyspieszało naturalne zmęczenia materiału.
Twórcy raportu dodają, że – o ile im wiadomo – mamy tu do czynienia z pierwszym w historii udokumentowanym przypadkiem awarii wywołanej pełzaniem cynku. Dlatego też w raporcie zaproponowano, by Narodowa Fundacja Nauki, do której należy Arecibo, przekazała pozostałe liny i ich uchwyty społeczności naukowej, w celu dalszych badań zjawiska zmęczenia cynku pod wpływem silnego promieniowania elektromagnetycznego.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Teleskop Arecibo, niezwykle zasłużone narzędzie dla rozwoju światowej astronomii, przestał istnieć 1 grudnia 2020 roku. Wtedy to, liczący wówczas 57 lat, instrument uległ katastrofie. Ważąca 900 ton platforma odbiornika spadła na znajdującą się 120 metrów niżej czaszę. Teleskop od wielu lat był na dole priorytetów finansowania Narodowej Fundacji Nauki (NFS), a niecałe dwa tygodnie przed katastrofą podjęto decyzję o jego wyburzeniu. Niedawno pojawiła się propozycja, by w miejscu wielkiego teleskopu powstał zestaw mniejszych anten.
Arecibo nie zostało dotychczas zamknięte, a niedawno do września przedłużono umowę na wykorzystanie tego miejsca. NFS rozważa m.in. propozycję stworzenia tam Arecibo Center for STEM Education and Research. W międzyczasie zaś w Arecibo prowadzona jest analiza danych zebranych podczas pracy teleskopu, trwa ich przesyłanie do Texas Advanced Computing Cener, wciąż działają urządzenia pomocnicze, jak LIDAR, laboratorium optyczne czy 12-metrowa antena radiowa.
Przed dwoma laty Anish Roshi, dyrektor Obserwatorium Arecibo ds. radioastronomii, zaproponował zastąpienie radioteleskopu zestawem 1112 anten parabolicznych o średnicy 9 metrów każda. Anteny miałyby zostać umieszczone na ruchomej platformie. Ich powierzchnia zbierająca sygnały byłaby taka sama jak powierzchnia 300-metrowej anteny, jednak taki zestaw obejmowałby znacznie szerszy wycinek nieboskłonu i oferował unikatowe możliwości obserwacyjne, jakich nie ma żaden podobnych projektów. Roshi i jego zespół ocenili, że koszt budowy takiego zestawu wyniósłby 454 miliony dolarów.
NFS nie wsparła jednak pomysłu naukowców. Dlatego też Roshi wraz z kolegami wysunął właśnie kolejną propozycję. Chcą, by NFS wybudowała zestaw 102 anten o średnicy 13 metrów każda. Dałoby to taką samą powierzchnię zbierającą dane jak pojedyncza 130-metrowa antena. Stąd też projekt nazwano NGAT-130. Taka architektura miałaby być tańsza niż wcześniejsza propozycja, a powstałoby urządzenie do badania korony Słońca, pogody kosmicznej czy mapowania wodoru. Roshi przyznaje, że w tej chwili jego zespół nie ma szacunku kosztów. Zapowiada jednak, że wstępny projekt, wraz z kosztorysem, zostanie przedstawiony w sierpniu. Rzecznik NSF oświadczył, że Fundacja nie komentuje projektów, które nie zostały przez nią przeanalizowane.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Dwa lata po zawaleniu się słynnego radioteleskopu w Arecibo, amerykańska Narodowa Fundacja Nauki (NSF) poinformowała, że nie wybuduje drugiego teleskopu. Zamiast tego powstanie tam centrum edukacyjne. Wielu astronomów jest zawiedzionych. Po cichu liczyli, że w Arecibo powstanie nowy teleskop. Nie wiadomo, jak decyzja NFS wpłynie na wciąż prowadzone badania.
Nie zamykamy Arecibo. Sądzimy,że nowy ośrodek stanie się katalizatorem w wielu dziedzinach, stwierdził Sean Jones, szef Dyrektoriatu Nauk Fizycznych i Matematycznych NSF. Po ogłoszeniu swojej decyzji Fundacja rozpoczęła zbierania propozycji organizacji nowego centrum edukacyjnego. Miałoby ono ruszyć w 2023 roku, działać przez co najmniej 5 lat, a koszt jego utrzymania miałby wynosić od 1 do 3 milionów dolarów rocznie. Kwota ta może, ale nie musi, zawierać kosztów wciąż używanych w Arecibo urządzeń badawczych, takich jak 12-metrowa antena i system lidar.
Krytycy decyzji NSF pytają, w jaki sposób nowe centrum edukacyjne ma przyciągać studentów i uczniów, jeśli nie będą w nim prowadzone badania naukowe. NSF oczekuje propozycji od czołowych instytucji naukowych świata. Jak jednak chce tego dokonać bez posiadania na miejscu światowej klasy naukowców, inżynierów i instrumentów naukowych, zastanawia się Anne Virkki z Uniwersytetu w Helsinkach. Przedstawiciele NSF odpowiadają, że właśnie na tym polega ich wezwanie do przedstawienia planów centrum edukacyjnego. Mogłoby one wspierać badania w dziedzinie astronomii i nauk pokrewnych, ale mogłoby też skupiać się na innych tematach, na przykład na naukach biologicznych. Mamy tutaj możliwość wymyślenia nowej roli dla Arecibo, mówi James L. Moore III, szef dyrektoriatu NSF ds. edukacji.
W Arecibo nadal prowadzone są badania naukowe. Naukowcy chcą, by były one finansowane pod egidą centrum edukacyjnego. Działająca tam 12-metrowa antena używana jest do różnych badań, od mapowania Słońca na potrzeby określania pogody kosmicznej po śledzenie ruchu obrotowego pulsarów. Z kolei system lidar zawiera m.in. laser badający temperaturę poszczególnych warstw atmosfery, planowane jest też uruchomienie instrumentu do badania aerozoli w atmosferze.
NSF chce zmienić nazwę Arecibo Observatory na Arecibo Center for STEM Education and Research.
« powrót do artykułu -
Zawalił się olbrzmi radioteleskop w Arecibo. Koniec jednego z najważniejszych instrumentów naukowychprzez KopalniaWiedzy.pl
Spełniły się najgorsze obawy inżynierów – teleskop w Arecibo się zawalił. Do katastrofy doszło, gdy ważąca 900 ton platforma odbiornika radioteleskopu spadła na znajdującą się 120 metrów niżej czaszę. Na szczęście – jak wcześniej informowaliśmy – już wcześniej specjaliści doszli do wniosku, że cała struktura jest niestabilna i teleskop przeznaczono do likwidacji, zatem w katastrofie nikt nie ucierpiał.
Arecibo to jedno z najważniejszych urządzeń w historii radioastronomii. Teleskop przez ponad pół wieku służył światowej nauce, dostarczając niezwykle ważnych danych. Przez dziesięciolecia był też największym tego typu urządzeniem. Większy – FAST – wybudowali dopiero Chińczycy, jednak jego możliwości badawcze, ze względu na lokalizację oraz pracę wyłącznie w trybie pasywnym w wielu dziedzinach nie dorównują Arecibo. A raczej nie dorównywały, gdyż dzisiaj nastąpił ostateczny koniec legendarnego obserwatorium.
Koniec, którego można się było spodziewać, ale nikt nie przypuszczał, że nastąpi tak szybko. Już kilkanaście lat temu informowaliśmy, że Narodowa Fundacja Nauki USA od lat umieszczała utrzymanie radioteleskopu na dole listy swoich priorytetów i oczywistym było, że w bliższej niż dalszej przyszłości przestanie go finansować, przeznaczając zaoszczędzone pieniądze na nowocześniejsze, bardziej obiecujące projekty. Jednak jeszcze pół roku temu mogliśmy przypuszczać, że Arecibo będzie działał jeszcze przez kilka lat.
Początkiem końca było zerwanie się w sierpniu jednej z lin pomocniczych podtrzymujących platformę odbiornika. Spadająca lina wybiła kilkudziesięciometrową dziurę w czaszy teleskopu. Już wówczas wykonana inspekcja kazała zadać sobie pytanie o stabilność całej struktury. Postanowiono jednak naprawić radioteleskop. I gdy czekano na dostawę nowych lin na początku listopada doszło do zerwania się kolejnej liny nośnej. To zaskoczyło specjalistów, którzy oceniali, że pozostałe liny powinny bez problemu wytrzymać obciążenia. Eksperci doszli więc do wniosku, że najwyraźniej cała struktura jest bardziej osłabiona, niż się wydaje. Kolejne ekspertyzy inżynieryjne wykazały, że teleskopu nie uda się naprawić nie narażając przy tym robotników na utratę życia. Dlatego też podjęto decyzję o jego wyburzeniu. Szczegółowo o tym informowaliśmy.
Dzisiaj w nocy upadek platformy z odbiornikiem ostatecznie zakończył historię radioteleskopu w Arecibo.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Po przeprowadzeniu inspekcji, w wyniku której uznano, że napraw w Arecibo Observatory nie uda się wykonać bez narażania na niebezpieczeństwo robotników oraz pracowników ośrodka, Narodowa Fundacja Nauki Stanów Zjednoczonych rozpoczęła program likwidacji 305-metrowego teleskopu, który przez 57 lat służył jako jeden z głównych światowych ośrodków radioastronomii, badań systemów planetarnych, Układu Słonecznego i badań przestrzeni kosmicznej, czytamy w oświadczeniu opublikowanym przez US National Science Foundation.
W sierpniu bieżącego roku informowaliśmy o zerwaniu się jednego z kabli podtrzymujących konstrukcję odbiornika teleskopu. Przed 2 tygodniami doszło do zerwania się kolejnego kabla.
NSF już w sierpniu zleciła przyjrzenie się sprawie kilku niezależnym firmom inżynieryjnym. Specjaliści doszli do wniosku, że cała struktura teleskopu jest narażona na katastrofę, kable mogą jej dłużej nie utrzymać. Uznano też, że prace mające na celu naprawienie teleskopu wiązałyby się z ryzykiem utraty życia przez prowadzących je robotników. Co więcej, analizy wykazały, że nawet jeśli teleskop zostałby naprawiony, to i tak najprawdopodobniej trzeba będzie mierzyć się z długoterminowymi problemami związanymi ze stabilnością struktury.
Już po sierpniowym wypadku NSF zezwoliła University of Central Florida (UCF), który zarządza Obserwatorium Arecibo, na podjęcie wszelkich niezbędnych kroków, z zastrzeżeniem, że najważniejsze jest bezpieczeństwo robotników, pracowników oraz odwiedzających. UCF szybko przystąpił do działania. Firmy inżynieryjne dokonały oceny sytuacji i rozpoczęto przygotowania do awaryjnych prac mających na celu ustabilizowanie struktury. W momencie gdy czekano na dostawę dwóch nowych kabli podtrzymujących strukturę teleskopu oraz dwóch tymczasowych kabli pomocniczych, doszło do zerwania się kolejnego kabla. Zaskoczyło to specjalistów, gdyż – bazując na obliczeniach naprężeń, jakim był kabel poddany – sytuacja taka nie powinna się wydarzyć. Inżynierowie uznali, że najwyraźniej cała konstrukcja, pozostałe kable, są słabsze niż sądzono.
Prace nad rozbiórką teleskopu będą skupiały się na jego czaszy oraz na zabezpieczeniu pozostałej infrastruktury na wypadek kolejnej katastrofy budowlanej. Plan wyłączenia Arecibo zakłada pozostawienie jak największej części infrastruktury, tak by mogła ona służyć przyszłym pracom badawczym i edukacyjnym. Pierwszymi krokami tych prac będzie przeniesienie wyposażenia, które ma zostać zachowane, w bezpieczne miejsce oraz obfotografowanie struktury teleskopu w wysokiej rozdzielczości za pomocą dronów. Ma to pomóc w zaplanowaniu prac rozbiórkowych.
Gdy teleskop zostanie rozebrany, ponownie prace badawcze podejmą takie jednostki jak Arecibo Observatory LIDAR czy położona poza obserwatorium jednostka Culebra, która analizuje pokrywę chmur i dane nt. opadów. Otwarte zostanie też centrum dla zwiedzających. Nadal prowadzone będą działania związane z przechowywaniem i analizą dotychczas zebranych danych. W 2019 roku UCF podpisał umowę z Microsoftem, na podstawie której zwiększono możliwości przechowywania i analizy danych. Obecnie trwają prace nad migracją danych z serwerów na terenie obserwatorium na serwery zewnętrzne.
Radioteleskop w Arecibo składa się z czaszy o średnicy 305 metrów oraz z ważącej 900 ton platformy z instrumentami naukowymi, która zawieszona jest na wysokości około 140 metrów nad czaszą. Platforma wisi na kablach umocowanych do trzech betonowych wież. Gdy na początku bieżącego miesiąca zerwał się drugi z kabli, było to sporym zaskoczeniem dla specjalistów. Jego obciążenie wynosiło bowiem zaledwie 60% minimalnego obciążenia grożącego zerwaniem. Badanie głównych kabli, które pochodziły z czasów budowy teleskopu ujawniło pojawienie się w nich nowych pęknięć. Okazało się też, że dodatkowe kable, które zamontowano w latach 90. gdy zwiększano ciężar platformy zawieszonej nad teleskopem, również nie sprawują się tak, jak należy.
Firma Thomton Tomasetti, wynajęta przez UCF do oceny struktury radioteleskopu, uznała, że prace na tym obiekcie są niebezpieczne. Tym bardziej, że nie można byłoby nawet przeprowadzić testów obciążeniowych pozostałych kabli bez ryzyka zawalenia się całej struktury. W związku tym firm zaleciła kontrolowane wyburzenie w celu uniknięcia niespodziewanego zawalenia się teleskopu.
UCF wynajął jeszcze dwie dodatkowe firmy. Jedna z nich zaleciła natychmiastowe prace nad ustabilizowaniem struktury. Druga, po zapoznaniu się z modelem wykorzystanym przez Thomton Tomasetti uznała, że nie jest możliwe bezpieczne przeprowadzenie oceny stabilności i stwierdziła, że nikt nie powinien być dopuszczony do platform i wież teleskopu.
Po otrzymaniu tych opinii UCF zleciła ich analizie kolejnej firmie inżynieryjnej oraz Korpusowi Inżynierów US Army. Firma zgodziła się ze stanowiskiem Thomton Tomasetti, a US Army Corps of Engineers zarekomendował wykonanie dodatkowej dokumentacji fotograficznej obserwatorium oraz szczegółowych badań niedawno zerwanego kabla.
Biorąc pod uwagę fakt, że wszelkie prace nad ustabilizowaniem lub naprawieniem struktury wymagałyby obecności robotników na jej terenie bądź w pobliżu oraz stopień niepewności związany z wytrzymałością kabli i wielkie siły, z jakimi mamy tu do czynienia, NSF zaakceptowała propozycję rozpoczęcia przygotowań do kontrolowanej likwidacji 305-metrowego teleskopu, czytamy w oświadczeniu NSF.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.