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著名的阿雷西博射电望远镜因电缆故障退役

工程师们已得出结论,在两根电缆发生故障后,阿雷西博天文台无法安全修复。

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已发生故障的两根电缆都固定在设施的东南观测塔(左侧)。这张摄于主电缆断裂次日的照片显示了反射盘的额外损坏,放大了先前辅助电缆故障留下的伤口。图片来源:中佛罗里达大学/阿雷西博天文台

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经过五十七年的前沿研究,标志性的阿雷西博射电望远镜已走到生命的尽头。

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由于过去三个月发生了两次电缆故障,外部工程公司已得出结论,望远镜无法修复——至少,在不冒着重达 900 吨的接收平台完全坠落到下方反射盘、工人生命危险以及损坏现场现有建筑的风险下,是无法修复的。

因此,拥有该设施的美国国家科学基金会 (NSF) 已决定拆除阿雷西博,该组织今天宣布了这一决定。

NSF 天文学部门主任 Ralph Gaume 在今天早些时候的新闻发布会上说,工程师们现在正“与时间赛跑”,以制定一项受控拆除计划。根据参与尝试修复该设施的三家工程公司之一的报告,拆除可能以爆炸物拆除的形式进行,此前该设施于 8 月 6 日发生了辅助电缆故障。

该电缆从周围三个支撑塔之一的插座中滑脱,在下方的反射盘上撕开了一个 100 英尺(35 米)的口子。事后,工程人员的重点是确保其余的辅助电缆不会发生类似的故障,因为有些电缆已经开始滑出超过半英寸。

但随后在 8 月 10 日,连接到同一支撑塔的一根主电缆断裂了

主电缆的一些股已经断裂,但工程师们认为全面故障并非迫在眉睫,因为剩余的载荷仍在设计容量之内。NSF 的阿雷西博项目官员 Ashley Zauderer 说:“我认为没有人清楚地明白,电缆已经远低于仅仅是那些断裂的电线而变得糟糕。”

工程师们得出结论,主电缆的故障消除了进行修复和稳定所需的安全裕度,而这些修复和稳定本应在几天后开始。同一支撑塔的另一根电缆故障将使电缆超出其设计容量,可能导致完全坍塌。

工程公司 Thornton Tomasetti 报告称,唯一的前进道路将是证明剩余电缆可以通过测试来承受增加的载荷。但此类测试将使工人面临风险,并增加完全坍塌的可能性。

毁灭性的打击

阿雷西博的损失对射电天文学界来说是一个重大打击,并在能力上留下了一个巨大的空白。

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国家射电天文台的天文学家、NANOGrav(北美纳赫兹引力波观测项目)成员 Scott Ransom 告诉《Astronomy》杂志:“我非常沮丧。” NANOGrav 使用阿雷西博和西弗吉尼亚州的格林班克望远镜,通过观测脉冲星计时中出现的典型干扰来寻找引力波的迹象。

Ransom 说:“这对 NANOGrav 是一个巨大的打击,因为我们大约一半的引力波灵敏度来自阿雷西博。”“而且因为它比 GBT 灵敏得多,所以即使我们在 GBT 上花费更多时间,也无法复制我们获得的计时精度。”

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哈佛-史密森天体物理中心射电天文学家 Yvette Cendes 告诉《Astronomy》杂志,射电望远镜已经完全饱和,因此天文学家获得观测时间将比以往任何时候都更困难。甚大阵列 (VLA) 可以进行阿雷西博的许多相同科学研究,但 Cendes 说 VLA 的请求时间是其可用时间的双倍。

此外,阿雷西博拥有独特的能力——尽管中国的五百米口径球面射电望远镜已经取代阿雷西博成为世界上最大的射电望远镜,但它尚不具备发射并充当雷达的能力。Cendes 说:“所以,如果你从事行星和近地小行星的雷达测绘领域,你现在就没辙了。”

Ransom 说,失去阿雷西博也是“对波多黎各的巨大打击”。它曾是该岛的巨大自豪感来源。而且几十年来,该天文台一直帮助教育和启发岛上的几乎所有孩子。”

NSF 官员表示,拆除射电望远镜的决定是拯救天文台其余基础设施所必需的,包括一个激光雷达设施以及作为推广中心访客和教育中心。

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负责阿雷西博的三家公司之一认为,如果立即开始修复,并且天文台愿意冒坍塌的风险,那么修复是可能的。但 Gaume 说,这将危及位于一个支撑塔下方的游客中心和其他建筑,因此拆除是唯一的安全选择。

考虑到近年来为阿雷西博 争取资金的困难,Cendes 对该设施近期内被替换并不乐观。Cendes 说:“在美国老化的科学基础设施方面,这可能具有象征意义。”

对世界各地的许多天文学家来说,这个消息也是一个情感上的打击。“我真的很伤心,”Ransom 说。“感觉我失去了一位挚友。”

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