Wysyłaliśmy za jego pomocą sygnały do obcych, bił się na nim Bond. Jest bezcenny, ale się wali [TAKA CIEKAWOSTKA]

Rok 2020 nie odpuszcza. Ludzkość właśnie straciła jeden ze swoich najcenniejszych przyrządów badawczych. Wielki radioteleskop Arecibo, nadwątlony huraganami i trzęsieniami ziemi, zaczął się walić i nie ma dla niego ratunku. Nie ma drugiego takiego.

Niespodziewany finał istnienia zbudowanego na początku lat 60. urządzenia zaczął się w sierpniu. Bez ostrzeżenia wysunęła się z mocowania jedna z grubych stalowych lin podtrzymujących w powietrzu odbiornik zawieszony nad czaszą o średnicy 305 metrów. Spadając, spowodowała uszkodzenia i zdestabilizowała całą konstrukcję.

Zaskakujący rozpad

Początkowo wydawało się, że wszystko będzie dobrze. Pękła tylko jedna z 12 dodatkowych lin, zamontowanych w latach 90., żeby wzmocnić cały układ podtrzymujących w powietrzu platformę-odbiornik, na której zamontowano dodatkowe urządzenia. Zamówiono nową i zaplanowano naprawy, które mogły jednak potrwać nawet rok.

Niestety, zanim do napraw doszło, 6 listopada pękła jedna ze starszych głównych lin podtrzymujących odbiornik. Choć teoretycznie powinna bez problemu wytrzymać zwiększone obciążenie. Była zamontowana na tym samym z trzech wysokich słupów, do którego przyczepiona była pierwsza zerwana lina. Po tym wypadku cała konstrukcja stała się niestabilna i ryzykowne jest nawet zbliżanie się do niej. Na dodatek wezwani na miejsce cywilni i wojskowi eksperci stwierdzili, że widać uszkodzenia na szeregu innych lin, które muszą teraz znosić większe obciążenia. Istnieje poważne ryzyko, że ważący 900 ton odbiornik zerwie się, spadając na czaszę 150 metrów niżej.

Ponieważ nie ma bezpiecznego i szybkiego sposobu na wzmocnienie konstrukcji albo jej naprawienie, zdecydowano o zamknięciu radioteleskopu. Ma zostać rozmontowany, o ile sam wcześniej się nie zawali. Specjaliści muszą teraz wymyślić, jak przeprowadzić całą operację bez doprowadzenia do katastrofy. Ta byłaby bowiem nie tylko ryzykiem dla ludzi, ale też dla cennego wyposażenia badawczego, które ciągle jest nienaruszone.

Według wstępnych deklaracji zarządzającego nim konsorcjum amerykańskich uniwersytetów, nie ma planów odbudowy radioteleskopu w jej pierwotnym kształcie. Na jego miejscu może powstać urządzenie, które będzie miało tylko część jego możliwości, czyli LIDAR. To coś w rodzaju radaru, ale wysyłającego sygnał nie w postaci mikrofal, lecz wiązki lasera. Przy jego pomocy można dokładnie badać powierzchnię innych planet w Układzie Słonecznym, czy asteroid.

Wykonane z drona zdjęcie pokazujące resztki pękniętej linyWykonane z drona zdjęcie pokazujące resztki pękniętej liny Fot. University of Florida

Wyjątkowa konstrukcja w dżungli Portoryko

W ten smutny sposób kończy się 57-letnia historia radioteleskopu Arecibo. Pomysł jego zbudowania zrodził się pod koniec lat 50. w głowie fizyka Williama Gordona z uniwersytetu Cornella. Chciał stworzyć urządzenie, które pozwoliłoby w nowy sposób badać jonosferę, czyli wówczas bardzo słabo poznane górne partie atmosfery, gdzie promieniowanie słoneczne i kosmiczne wchodzi w reakcję z cząsteczkami gazów, zamieniając je w plazmę. Z jego wyliczeń wynikało, że potrzeba urządzenia z ogromną czaszą o średnicy około 300 metrów, które będzie miało możliwość wysyłania silnego sygnału radiowego w interesujący go obszar.

Przyszły radioteleskop postanowiono umieścić w górach, na kontrolowanej przez USA karaibskiej wyspie Portoryko. Gordon wyszukał odpowiedni lej krasowy, idealnie nadający się do zbudowania w niej wielkiej czaszy, która ze względu na rozmiary nie mogła być umieszczona na jakiejś podstawie z mechanizmami obrotu, ale musiała być na stałe umieszczona na ziemi. Z czasem jego koncepcja uległa modyfikacjom, po zaangażowaniu się w projekt innych naukowców i wojska USA, które był w tym czasie bardzo zainteresowane zrozumieniem właściwości jonosfery (w kontekście wykrywania przelatujących przez nią głowic jądrowych z rakiet międzykontynentalnych).

Poza samym wielkim rozmiarem i pomysłem na umieszczenie czaszy na ziemi, najbardziej innowacyjne było to, jak rozwiązano kwestię umieszczenia nadajnika/odbiornika. Początkowo miał być zamontowany na wysokiej na ponad sto metrów wieży stojącej w środku czaszy. To by jednak drastycznie ograniczało możliwości całego urządzenia i byłoby bezużyteczne dla radioastronomii. Wymyślono więc konstrukcję, w której nadajnik/odbiornik umieszczono na platformie zawieszonej nad czaszą na linach. Kluczowe urządzenia nadawczo-odbiorcze są na ruchomych mechanizmach, dzięki czemu można precyzyjnie koncentrować punkt "patrzenia" radioteleskopu na wybranym punkcie nieba i śledzić go wraz z obrotem Ziemi.

Długie wideo z wycieczki po radioteleskopie, zwłaszcza jego zawieszonym w powietrzu nadajnikiem/odbiornikiem. Dużo detali.

 

Nasłuch bardzo odległego kosmosu

Radioteleskop zbudowano w latach 1960-63. Ironicznie, jeszcze zanim został uruchomiony, okazało się, że obliczenia Gordona były błędne. Takie badania jonosfery, jakie chciał przeprowadzić, można było wykonać przy pomocy znacznie mniejszych, tradycyjnych radioteleskopów. Na szczęście ostateczny projekt tego z Arecibo był na tyle uniwersalny, że bez problemu można go było użyć do szerokiego spektrum innych zadań. Kilka razy został też unowocześniony i ulepszony.

Już w pierwszym roku pracy radioteleskop pozwolił ustalić, że Merkury obraca się znacznie szybciej, niż przypuszczano. W 1968 roku przy jego pomocy uzyskano pierwszy niepodważalny dowód na to, że istnieją gwiazdy neutronowe, czyli pozostałości po wybuchach gwiazd, które dotrą do końca swojego "życia". W latach 70. radioteleskop posłużył do obserwacji pary pulsarów (jeden z rodzajów gwiazd neutronowych, albo białych karłów, które wysyłają w kosmos silną, skoncentrowaną wiązkę promieniowania), której wyniki pozwoliły potwierdzić poprawność teorii względności, za co autorzy badania dostali Nagrodę Nobla z dziedziny fizyki. W 1990 roku polski astronom Aleksander Wolszczan, wraz z Kanadyjczykiem Daile Frailem, odkryli pierwsze planety poza Układem Słonecznym, orbitujące wokół pulsara 2,3 tysiąca lat świetlnych od Ziemi.

Wszystko to może brzmieć bardzo abstrakcyjnie, ale ma bardzo realne przełożenie na próby zrozumienia przez nas podstaw działania otaczającego nas świata i odpowiedzi na pytania, skąd się wziął nasz dom - Ziemia, oraz co się z nim stanie.

Widok z kładki, prowadzącej do zawieszonego w powietrzu nadajnika/odbiornika

Szukanie obcych i radzieckich radarów

Radioteleskop Arecibo był nie tylko naszym oknem na bardzo, bardzo odległy kosmos, ale też służył do badania różnych obiektów w naszym najbliższym sąsiedztwie. Robił to, nie nasłuchując subtelnych śladów fal radiowych emitowanych przez dalekie gwiazdy, ale w trybie aktywnym, jako wielki radar. Pozwalał obserwować potencjalnie niebezpieczne dla Ziemi asteroidy pędzące przez Układ Słoneczny, czy dokładnie badać powierzchnię innych planet w naszym pobliżu.

Służył też do prób poszukiwania obcych cywilizacji i nawiązania z nimi kontaktu, w ramach programów SETI/METI. W 1974 roku posłużył do wyemitowania silnego sygnału w kierunku kulistej gromady gwiazd M13 w gwiazdozbiorze Herkulesa. Zawiera on zakodowany przekaz, mający prezentować możliwości naszej cywilizacji i podstawowe informacje o niej. W rejon gromady M13 dotrze za około 25 tysięcy lat. Autorzy przesłania nie spodziewali się, że rzeczywiście umożliwi ono nawiązanie kontaktu z obcą cywilizacją, ale widzieli w nim raczej pomnik osiągnięć ludzkości, który będzie przemierzał pustkę kosmosu.

Początkowo radioteleskop służył też do bardziej przyziemnych spraw. W tajemnicy wojsko i wywiad USA używały go do śledzenia emisji radzieckich radarów, które odbijały się od Księżyca. Pozwoliło to na dość precyzyjne zlokalizowanie kilku dużych i silnych stacji wczesnego ostrzegania.

Wiadomość wysłana w kosmos z Arecibo, zapisana w formie graficznej. Od góry liczby 1-10, liczby atomowe pierwiastków tworzących związki organiczne, składniki DNA, struktura DNA, człowiek, Układ Słoneczny, radioteleskop AreciboWiadomość wysłana w kosmos z Arecibo, zapisana w formie graficznej. Od góry liczby 1-10, liczby atomowe pierwiastków tworzących związki organiczne, składniki DNA, struktura DNA, człowiek, Układ Słoneczny, radioteleskop Arecibo Fot. Arne Nordmann/Wikipedia CC BY-SA 2.0

Jest jeszcze chiński, ale nie taki sam

Z racji na swoje ogromne rozmiary i unikalny wygląd, radioteleskop Arecibo trwałe zapisał się również w kulturze masowej. Wiele razy pełnił funkcję wyjątkowej scenografii w filmach. Bił się na nim agent James Bond w finałowej scenie filmu Goldeneye. Był też jedną z głównych lokalizacji w filmie Kontakt, czy jednego z odcinków serialu "Z Archiwum X".

Teraz to wszystko się kończy. Radioteleskop trafi na długą listę wyjątkowych osiągnięć ludzkości, które zostały pokonane przez czas. Po urządzeniu, które jeszcze kilka dekad temu było symbolem wielkiego rozwoju technicznego i ogromnych możliwości nauki, zostaną zdjęcia, filmy i długa lista ważnych odkryć.

Drugiego takiego radioteleskopu nie ma. Co prawda od 2016 roku miano największego dzierży zbudowany w Chinach radioteleskop FAST, ale nie jest on tak precyzyjny i czuły jak ten z Arecibo. Co więcej, nie ma funkcji aktywnego badania kosmosu, może go jedynie pasywnie słuchać.