Обсерватория Аресибо была для меня всем

Обсерватория Аресибо была для меня всем. Но я не смог спасти ее

В удалении от крупных населенных пунктов, скрытая от посторонних глаз туманом и холмами, многие десятки лет работала крупнейшая в мире обсерватория Аресибо. Это было чудо инженерии. Зеркало радиотелескопа, 350-тонная «тарелка» в форме чаши, была собрана из примерно 40 000 перфорированных алюминиевых панелей. Размещался радиотелескоп в естественной воронке диаметром 305 метров.

На высоте примерно 140 метров от чаши находилась 900-тонная платформа треугольной формы. На ней размещалось необходимое для работы с радиосигналами оборудование. За 60 лет своей работы телескоп позволил совершить массу открытий, которые можно назвать революционными. К сожалению, недавно радиотелескоп был разрушен и восстановлению он не подлежит. В этой статье рассказывается о том, что привело к столь печальному финалу. Можно ли было спасти обсерваторию? Может быть, но проблем было очень много. Их вроде бы решили, но наступил неожиданный финал.

Как все начиналось

Впервые я побывал в обсерватории 35 лет назад, когда мне было 12 лет. Мы поехали к родственникам и посетили Аресибо, радиотелескоп, находившийся в нескольких километрах от дома, который мы посетили. Обсерватория произвела на меня огромное впечатление.

В 1995 году я вернулся туда уже будучи студентом. Это было захватывающее время. Тогда обсерватория отмечала свой 30-летний юбилей масштабным обновлением оборудования. В будние дни я анализировал результаты наблюдения нейтронных звезд с Кириаки Ксилури, одним из штатных астрономов обсерватории и экспертом как раз по нейтронным звездам. Как известно, такие звезды, диаметром всего в несколько километров, содержат огромное количество вещества, сжатого до невероятной плотности. Масса нейтронных звезд часто превышает массу Солнца. Результаты наблюдений за такими объектами — окно в микро- и макромир, условия которых кардинально отличаются от того, что нам знакомо и того, что мы можем представить.

Размер и чувствительность радиотелескопа из Аресибо сделали его идеальным инструментом по изучению нейтронных звезд. Именно в этой обсерватории Рассел Халс и Джозеф Тейлор открыли первую двойную систему нейтронных звезд — два объекта огромной массы, вращающиеся вокруг общего центра по малой орбите. Наблюдения ученых показали, что система теряет энергию, так что звезды медленно, очень медленно сближаются, в точности так, как предсказывает общая теория относительности Эйнштейна. В октябре 1993 года, менее чем за два года до моего 10-недельного пребывания в обсерватории, эта работа принесла двум ученым Нобелевскую премию по физике, что достаточно редко случается с астрономами.

В конце лета я поднялся на вершину платформы над чащей чувствуя себя нелепо в своей оранжевой каске и боясь взглянуть вниз. Я был на вершине мира. Спустя годы, подавая документы на вступление в аспирантуру, я попытался описать свои ощущения в личном эссе: хотел рассказать, как те 10 недель, проведенных в горах Аресибо, укрепили мое желание стать астрономом.

Читать еще:  Сколько звезд в Млечном Пути?

Постепенный упадок

Да, спустя десятилетие после описываемых выше событий начался упадок Аресибо. В 2005 году Национальный научный фонд (National Science Foundation) решил пересмотреть список грантов, предоставляемый обсерваториям и астрономам. Тогда все это обходилось Фонду в $190 млн в год. Конечно, Фонд регулярно пересматривал свое «портфолио» для того, чтобы убедиться в нормальном балансе между долгосрочными исследованиями, которые выполняют обсерватории и краткосрочными, для которых требуются гранты.

К сожалению, баланс никогда не был идеальным. Проблема в том, что новые обсерватории всегда получали средства на развитие, оборудование, операционные расходы. Все это более-менее совпадало с планами Фонда. А вот в случае уже существующих обсерваторий планы выполнялись не всегда. Обычно размер фонда заработной платы увеличивался год от года, соответственно, увеличивался и планируемый бюджет. Но вот финансирование самого NSF далеко не всегда росло такими же темпами. В начале 2000-х Фонд попросил группу крупных астрономов рассмотреть существующие траты, проекты и попробовать урезать расходы на $30 млн.

Обсерватория Аресибо тогда получала 10 млн долларов США ежегодно. Комиссия астрономов сразу же рекомендовала урезать эту сумму до $8 млн, а затем, в 2011 — решила урезать расходы еще раз, уже до $4 млн. Комиссия решила стимулировать ученых искать международных партнеров, которые могли бы покрыть часть расходов. Если партнеры не найдутся, комиссия рекомендовала и вовсе закрыть Аресибо к 2011 году. В целом, обсерватории удалось найти финансирование, и просуществовать еще 10 лет.

В то время я получил степень PhD и получил доступ к отчету NSF. Мне было неприятно видеть, что предлагается сделать с обсерваторией. Особенное раздражение вызвал пункт, где говорилось о том, что Пуэрто-Рико, возможно, захочет оплатить операционные расходы обсерватории.

И это в то время, когда Пуэрто-Рико находилось в глубоком кризисе. Не работали многие госучреждения — просто потому, что в бюджете закончились средства. В течение двух недель государственный аппарат практически не работал, около 100 000 госслужащих были уволены, правительство закрыло свыше 1600 государственных школ. Откуда, по мнению комиссии, государство могло достать средства?

У Пуэрто-Рико еще и не было сильного лидера в Конгрессе — так что лоббировать интересы Аресибо было невозможно. Пример такого лидера — Барбара Микульски, которая в начале 2000-х лоббировала запуск команды сервисного обслуживания телескопа Хаббл. У нее все получилось, в 2009 году Хаббл отремонтировали, а так в 2007 году его просто вывели бы из эксплуатации, да и все. С Аресибо, к сожалению, ничего не получилось.

У Пуэрто-Рико нет реального влияния в столице США, нет и делегации в Конгрессе, которая могла бы защищать интересы острова и его жителей. Остров представлен только одним человеком, чиновником, который может голосовать лишь по процедурным вопросам.

К сожалению, финансовые проблемы Пуэрто-Рико лишь начинались, так что Аресибо не ожидало ничего хорошего. К 2015 году 46% населения острова переступили черту бедности, тут уже было не до науки и спасения обсерватории.

Летом 2010 года Колумбийский университет предложил мне работу, и я стал штатным сотрудником. В декабре того же года меня пригласил Фонд для рассмотрения бюджета. Несмотря на усилия комиссии, бюджет Отделения астрономических наук оказался на десятки миллионов долларов США ниже необходимого минимума. Кроме того, большую часть выделенных средств оттягивало на себя строительство ультрасовременного радиотелескопа, Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array. Нужно было финансировать это строительство, а также где-то найти $16 млн в год на строительство Солнечного телескопа Дэниела К. Иноуе ( DKIST ).

Читать еще:  Лунный календарь садовода и огородника на 26 октябрь 2022 года

В свете всего этого появилась идея окончательно прекратить финансировать Аресибо. Тогда это казалось не просто хорошей идеей, но даже победой. Какие-то средства все же выделялись, но их не хватало на обновление деградирующей инфраструктуры или, тем более, приобретение новых инструментов. Обсерватория нашла новые источники финансирования, в частности, благодаря программе наблюдения за опасными для Земли астероидами.

Благодаря этой программе обсерватория Аресибо, у команды которой был огромный опыт изучения и измерения астероидов, получила около $2 млн, а в 2012 году — $3,5 млн. Этого было достаточно для продолжения работы объекта, но не для обновления его инфраструктуры.

Но Фонд продолжал настаивать на идее прекращения работы обсерватории Аресибо. В одном из отчетов подробно рассчитывалась стоимость демонтажа объекта после вывода его из эксплуатации. По правилам, местность должна быть восстановлена до изначального состояния после прекращения работы подобного объекта. Авторы отчета сознательно сильно занизили цену демонтажа и последующих работ для того, чтобы показать привлекательность идеи.

Ситуация ухудшилась после того, как Роберт Керр, руководивший обсерваторией многие годы, решил уволиться. После этого партнеры Аресибо отказались от продления контракта и участь объекта была решена. Правда, в 2017 году у обсерватории появился шанс — Университет Центральной Флориды решил защитить обсерваторию. Идея была в том, чтобы возложить финансирование Аресибо на Университет, а значит — на штат Флорида. Это рискованный план, поскольку у самого Университета не было опыта в управлении столь масштабным объектом. Администрация штата должна была согласовать этот план, чтобы он стал реальностью.

Спасение телескопа и неожиданный конец всего

Фонд NSF принял предложение Флориды, согласившись не закрывать объект. Но здесь появилась другая проблема, еще более серьезная, чем недостаточное финансирование — ураган Мария. Он обрушился на Пуэрто-Рико, причинив всему острову ущерб на 90 млрд долларов США. Обсерваторию тоже потрепало — была сорвана с платформы 100-метровая антенна, при ее падении были повреждены сотни алюминиевых панелей. Долгое время к оборудованию в долине под тарелкой можно было добраться лишь на лодке. Тем не менее, восстановить работоспособность радиотелескопа удалось удивительно быстро — уже через девять дней после того, как ураган затих, телескоп продолжил собирать данные.

Несмотря на ураган, дело пошло на лад — Флорида согласилась взять на себя обслуживание телескопа. Ученые из Фонда предложили добавить в конструкцию специальную систему с криогенным охлаждением, которая позволяла обнаруживать новые пульсары, нейтронные звезды и показывать струи водорода у ближайших галактик. Инструмент планировалось установить в 2022 году. В августе 2019 года Фонд выделил 12,3 млн долларов США на ремонт после урагана, плюс НАСА предоставило крупный грант для реализации программы поиска потенциально опасных для Земли объектов.

Беда пришла, откуда не ждали: лопнул один из металлических тросов, поддерживающих конструкцию. Он упал с огромной высоты, рассекая все панели в чаше, что попадались ему по пути. Это не было огромной проблемой — нужно было просто заменить кабель и 250 уничтоженных панелей.

Читать еще:  23 экзопланеты, которые могут стать «второй землей»

6 ноября к Пуэрто-Рико отправился транспорт с новым тросом. Но тут лопнул еще один. И тогда Фонд, представители которого проконсультировались с рядом инженерных компаний, заявил, что любые ремонтные работы будут слишком опасны. Проблема в том, что устойчивость как самой платформы, так и ее опорных башен была нарушена. Когда все это рухнет, было лишь вопросом времени.

Первого декабря произошла финальная катастрофа — лопнуло еще несколько тросов, и платформа, нависавшая над чащей, рухнула вниз. Было похоже на то, что на телескоп сбросили бомбу.

Сегодня некоторые объекты обсерватории функционируют, но все знают, что радиотелескоп никогда не будет восстановлен. Обсерватории пришел конец. Я так и не смог себя заставить посмотреть запись катастрофы, которая уничтожила Аресибо.

Сын автора статьи осматривает телескоп в 2019 году

Астрономические исследования

С момента введения телескопа в эксплуатацию, обсерваторией Аресибо было совершено ряд значимых открытий, среди которых: обнаружение первого двойного пульсара, а также обнаружение одного из самых быстровращающихся пульсаров; открытия, повлекшие за собой обнаружение нейтронных звезд и первых экзопланет. Кроме того, при помощи наблюдений Аресибо было зафиксирован Эффект Ярковского. С 1999-го года результаты наблюдений телескопа Аресибо поступают в базу данных проекта SETI, занимающегося поиском внеземных цивилизаций.

История

Вид на обсерваторию с высоты

Строительство радиотелескопа было начато в 1960 году. Первоначальным назначением телескопа были исследования ионосферы Земли. Автор идеи строительства: профессор Корнельского университета Уильям Гордон.

Официальное открытие обсерватории Аресибо состоялось 1 ноября 1963 года.

Среди открытий, сделанных в обсерватории, следует отметить:

  • 7 апреля 1964 года Гордон Петтенгилл и Р. Дайс уточнили сидерический период вращения Меркурия с 88 дней до 59.
  • В 1968 году, измерение периодичности пульсара в Крабовидной туманности (33 мс), и аналогичные измерения для подобных объектов, которые позволили подтвердить существование нейтронных звёзд.
  • В 1974 году Рассел Халс и Джозеф Тейлор обнаружили первый двойной пульсар PSR B1913+16, (за это они были удостоены Нобелевской премии по физике в 1993 году).
  • В 1982 году обнаружен первый «миллисекундный» пульсар PSR J1937+21, (Don Backer, Shri Kulkarni и другие). Частота вращения этого объекта — 642 раза в секунду (он до 2005 года был самым быстровращающимся из обнаруженных пульсаров).
  • В 1990 году Александр Вольшчан обнаружил пульсар PSR 1257+12, у которого, при дальнейшем его изучении, были открыты первые планеты за пределами Солнечной системы.
  • В 1994 году в приполярных областях Меркурия обнаружены поверхности, сходные по радиоотражающим свойствам с водяным льдом.
  • С 1999 года информация с этого радиотелескопа поступает для обработки проектом SETI@home, посредством подключённых к Интернету компьютеров добровольцев.
  • В 2003 году впервые зафиксирован Эффект Ярковского группой американский учёных.
  • С 23 сентября 2008 года обсерватория в Аресибо внесена в Национальный реестр исторических мест США (NRHP) под номером 07000525.
  • В 2004 году данным телескопом был открыт «пульсар» PSR J1906+0746, радиопучок которого исчез в 2010 году из поля зрения земных телескопов вследствие геодезической прецессии.
Ссылка на основную публикацию
Статьи на тему:

Adblock
detector