Abseits großer Siedlungen, versteckt vor neugierigen Blicken durch Nebel und Hügel, arbeitete das größte Observatorium der Welt, Arecibo, jahrzehntelang. Es war ein Wunder der Technik. Der Radioteleskopspiegel, eine 350 Tonnen schwere schalenförmige "Schale", wurde aus ungefähr 40.000 perforierten Aluminiumplatten zusammengesetzt. Das Radioteleskop befand sich in einem natürlichen Trichter mit einem Durchmesser von 305 Metern.
In einer Höhe von etwa 140 Metern von der Schüssel befand sich eine 900 Tonnen schwere dreieckige Plattform. Es enthielt die Ausrüstung, die für die Arbeit mit Funksignalen erforderlich war. In 60 Jahren seiner Arbeit hat das Teleskop viele Entdeckungen gemacht, die man als revolutionär bezeichnen kann. Leider wurde das Radioteleskop kürzlich zerstört und kann nicht wiederhergestellt werden. Dieser Artikel erklärt, was zu einem so traurigen Ende geführt hat. Könnte das Observatorium gerettet worden sein? Vielleicht, aber es gab viele Probleme. Sie schienen gelöst zu sein, aber ein unerwartetes Ende kam.
Wie alles begann
Ich habe das Observatorium vor 35 Jahren zum ersten Mal besucht, als ich 12 Jahre alt war. Wir besuchten Verwandte und besuchten Arecibo, ein Radioteleskop wenige Kilometer von dem Haus entfernt, das wir besuchten. Das Observatorium hat mich sehr beeindruckt.
1995 kehrte ich als Student dorthin zurück. Es war eine aufregende Zeit. Dann feierte das Observatorium sein 30-jähriges Bestehen mit einem groß angelegten Ausrüstungs-Upgrade. An Wochentagen analysierte ich die Ergebnisse von Beobachtungen von Neutronensternen von Kiriaki Xiluri, einem der Mitarbeiterastronomen des Observatoriums und Experte für Neutronensterne. Wie Sie wissen, enthalten solche Sterne mit einem Durchmesser von nur wenigen Kilometern eine große Menge an Materie, die auf eine unglaubliche Dichte komprimiert ist. Die Masse der Neutronensterne übersteigt oft die Masse der Sonne. Die Ergebnisse der Beobachtung solcher Objekte sind ein Fenster in den Mikro- und Makrokosmos, dessen Bedingungen sich grundlegend von dem unterscheiden, was wir kennen und was wir uns vorstellen können.
Die Größe und Empfindlichkeit des Arecibo-Radioteleskops machte es zu einem idealen Werkzeug für die Untersuchung von Neutronensternen. In diesem Observatorium entdeckten Russell Hulse und Joseph Taylor das erste binäre System von Neutronensternen - zwei Objekte von enormer Masse, die sich um ein gemeinsames Zentrum in einer kleinen Umlaufbahn drehen. Die Beobachtungen von Wissenschaftlern haben gezeigt, dass das System Energie verliert, so dass sich die Sterne langsam, sehr langsam nähern, genau wie es Einsteins allgemeine Relativitätstheorie vorhersagt. Im Oktober 1993, weniger als zwei Jahre vor meinem zehnwöchigen Aufenthalt am Observatorium, erhielt diese Arbeit zwei Wissenschaftlern den Nobelpreis für Physik, was bei Astronomen selten der Fall ist.
Am Ende des Sommers kletterte ich auf die Plattform über dem Dickicht, fühlte mich in meinem orangefarbenen Helm lächerlich und hatte Angst, nach unten zu schauen. Ich war oben auf der Welt. Jahre später, als ich mich für die Graduiertenschule bewarb, versuchte ich, meine Gefühle in einem persönlichen Aufsatz zu beschreiben: Ich wollte Ihnen erzählen, wie diese 10 Wochen im Arecibo-Gebirge meinen Wunsch, Astronom zu werden, verstärkten.
Langsame Abnahme
Ja, ein Jahrzehnt nach den oben beschriebenen Ereignissen begann der Niedergang von Arecibo. Im Jahr 2005 beschloss die National Science Foundation, die Liste der Zuschüsse für Observatorien und Astronomen zu überarbeiten. Dann kostete das alles den Fonds 190 Dollar pro Jahr. Natürlich überprüfte die Stiftung regelmäßig ihr „Portfolio“, um sicherzustellen, dass ein ausgewogenes Verhältnis zwischen der Langzeitforschung der Observatorien und der Kurzzeitforschung, für die Zuschüsse erforderlich sind, besteht.
Leider war die Balance nie perfekt. Das Problem ist, dass neue Observatorien immer Mittel für Entwicklung, Ausrüstung und Betriebskosten erhalten haben. All dies stimmte mehr oder weniger mit den Plänen der Stiftung überein. Bei bestehenden Observatorien wurden die Pläne jedoch nicht immer erfüllt. In der Regel nahm die Zahl der Beschäftigten von Jahr zu Jahr zu, und auch das geplante Budget erhöhte sich entsprechend. Die Finanzierung des NSF selbst wuchs jedoch nicht immer gleich schnell. Anfang der 2000er Jahre bat die Stiftung eine Gruppe bedeutender Astronomen, bestehende Ausgaben und Projekte zu überprüfen und zu versuchen, die Ausgaben um 30 Millionen US-Dollar zu senken.
Das Arecibo-Observatorium erhielt daraufhin jährlich 10 Millionen US-Dollar. Die Astronomenkommission empfahl sofort, diesen Betrag auf 8 Mio. USD zu senken, und beschloss dann 2011, die Kosten erneut auf bereits 4 Mio. USD zu senken. Die Kommission beschloss, Wissenschaftler zu ermutigen, nach internationalen Partnern zu suchen, die einen Teil der Kosten decken könnten . Wenn keine Partner gefunden werden, empfahl die Kommission, Arecibo bis 2011 insgesamt zu schließen. Im Allgemeinen gelang es dem Observatorium, Finanzmittel zu finden und weitere 10 Jahre zu bestehen.
Zu dieser Zeit habe ich promoviert und Zugang zum NSF-Bericht erhalten. Ich war unglücklich zu sehen, was mit dem Observatorium gemacht werden soll. Besonders irritierend war die Klausel, dass Puerto Rico möglicherweise die Betriebskosten des Observatoriums bezahlen möchte.
Und das zu einer Zeit, als Puerto Rico in einer tiefen Krise steckte. Viele staatliche Institutionen haben nicht funktioniert - einfach weil das Budget knapp wurde. Zwei Wochen lang war der Staatsapparat praktisch arbeitslos, etwa 100.000 Beamte wurden entlassen, und die Regierung schloss über 1.600 öffentliche Schulen. Woher könnte der Staat laut Kommission die Mittel bekommen?
Puerto Rico hatte noch keinen starken Führer im Kongress - daher war es unmöglich, sich für Arecibos Interessen einzusetzen. Ein Beispiel für eine solche Führungskraft ist Barbara Mikulski, die sich Anfang der 2000er Jahre für den Start des Hubble Telescope Service Teams einsetzte. Für sie hat alles geklappt, 2009 wurde der Hubble repariert und 2007 wäre er einfach außer Betrieb genommen worden, und das ist alles. Leider hat mit Arecibo nichts funktioniert.
Puerto Rico hat keinen wirklichen Einfluss auf die US-Hauptstadt, und es gibt keine Kongressdelegation, die die Interessen der Insel und ihrer Bewohner verteidigen könnte. Die Insel wird nur von einer Person vertreten, einem Beamten, der nur über Verfahrensfragen abstimmen kann.
Leider fingen die finanziellen Probleme von Puerto Rico gerade erst an, so dass Arecibo nichts Gutes erwartete. Bis 2015 überschritten 46% der Inselbevölkerung die Armutsgrenze, es gab keine Zeit für Wissenschaft und die Rettung des Observatoriums.
Im Sommer 2010 bot mir die Columbia University einen Job an und ich wurde Vollzeitbeschäftigter. Im Dezember desselben Jahres wurde ich von der Stiftung eingeladen, das Budget zu überprüfen. Trotz der Bemühungen der Kommission lag das Budget für die Abteilung für Astronomische Wissenschaften zig Millionen US-Dollar unter dem erforderlichen Minimum. Darüber hinaus wurde der größte Teil der Mittel für den Bau eines hochmodernen Radioteleskops, des Atacama Large Millimeter / Submillimeter Array, aufgewendet. Es war notwendig, diesen Bau zu finanzieren und irgendwo 16 Millionen Dollar pro Jahr für den Bau des Daniel K. Inoue Solarteleskops (DKIST) zu finden.
Vor diesem Hintergrund kam die Idee auf, die Finanzierung von Arecibo endgültig einzustellen. Dann schien es nicht nur eine gute Idee, sondern sogar ein Sieg. Einige Mittel wurden noch zugewiesen, aber sie reichten nicht aus, um die sich verschlechternde Infrastruktur zu aktualisieren oder darüber hinaus neue Tools zu erwerben. Das Observatorium hat insbesondere dank des Programms zur Überwachung gefährlicher Asteroiden für die Erde neue Finanzierungsquellen gefunden.
Dank dieses Programms erhielt das Arecibo-Observatorium, dessen Team über umfangreiche Erfahrung in der Untersuchung und Messung von Asteroiden verfügte, etwa 2 Millionen US-Dollar und 2012 3,5 Millionen US-Dollar. Dies reichte aus, um den Betrieb der Anlage fortzusetzen, die Infrastruktur jedoch nicht zu aktualisieren .
Die Stiftung bestand jedoch weiterhin auf der Idee, das Arecibo-Observatorium zu schließen. In einem der Berichte wurden die Kosten für den Abbau der Anlage nach ihrer Stilllegung aufgeführt. Gemäß den Regeln sollte das Gelände nach Beendigung der Arbeit an einem solchen Objekt wieder in seinen ursprünglichen Zustand versetzt werden. Die Autoren des Berichts haben die Kosten für den Abbau und die anschließenden Arbeiten bewusst stark unterschätzt, um die Attraktivität der Idee zu demonstrieren.
Die Situation verschlechterte sich, nachdem Robert Kerr, der das Observatorium viele Jahre lang geleitet hatte, beschlossen hatte, aufzuhören. Danach weigerten sich die Arecibo-Partner, den Vertrag zu verlängern, und das Schicksal des Objekts wurde entschieden. Zwar hatte das Observatorium 2017 eine Chance - die University of Central Florida beschloss, das Observatorium zu schützen. Die Idee war, die Finanzierung von Arecibo für die Universität und damit für den Bundesstaat Florida bereitzustellen. Dies ist ein riskanter Plan, da die Universität selbst keine Erfahrung mit der Verwaltung einer derart großen Einrichtung hatte. Die Staatsverwaltung musste sich auf diesen Plan einigen, damit er Wirklichkeit wurde.
Die Teleskoprettung und das unerwartete Ende von allem
Die NSF nahm Floridas Angebot an und stimmte zu, die Einrichtung nicht zu schließen. Aber ein anderes Problem trat hier auf, das noch schwerwiegender war als eine unzureichende Finanzierung - der Hurrikan Maria. Es traf Puerto Rico und verursachte 90 Milliarden Dollar Schaden auf der gesamten Insel. Das Observatorium wurde ebenfalls beschädigt - eine 100-Meter-Antenne wurde von der Plattform gerissen, und Hunderte von Aluminiumplatten wurden beim Fallen beschädigt. Die Ausrüstung im Tal unter der Untertasse war lange Zeit nur mit dem Boot erreichbar. Trotzdem wurde das Radioteleskop überraschend schnell wieder funktionsfähig gemacht - bereits neun Tage nach dem Ende des Hurrikans sammelte das Teleskop weiterhin Daten.
Trotz des Hurrikans lief es gut - Florida erklärte sich bereit, die Wartung des Teleskops zu übernehmen. Wissenschaftler der Stiftung haben vorgeschlagen, dem Design ein kryogen gekühltes System hinzuzufügen, das neue Pulsare, Neutronensterne und Wasserstoffstrahlen aus nahe gelegenen Galaxien erkennt. Das Tool sollte 2022 installiert werden. Im August 2019 stellte die Stiftung 12,3 Millionen US-Dollar für Reparaturen nach dem Hurrikan bereit. Außerdem stellte die NASA einen großen Zuschuss zur Verfügung, um ein Programm zur Suche nach potenziell für die Erde gefährlichen Objekten durchzuführen.
Das Problem kam von dort, wo sie es nicht erwartet hatten: Eines der Metallkabel, die die Struktur stützten, platzte. Er fiel aus großer Höhe und schnitt alle Paneele in der Schüssel durch, die ihm auf dem Weg begegneten. Dies war kein großes Problem - es musste nur das Kabel und die 250 zerstörten Paneele ersetzen.
Am 6. November startete ein Transport mit einem neuen Kabel nach Puerto Rico. Aber dann noch ein Ausbruch. Und dann sagte die Stiftung, deren Vertreter sich mit einer Reihe von Ingenieurbüros beraten hatten, dass Reparaturarbeiten zu gefährlich wären. Das Problem ist, dass die Stabilität sowohl der Plattform selbst als auch ihrer Stütztürme beeinträchtigt wurde. Als dies alles zusammenbrach, war es schon nur eine Frage der Zeit.
Am 1. Dezember ereignete sich die letzte Katastrophe - mehrere weitere Kabel platzten und die Plattform, die über dem Dickicht hing, stürzte ein. Es sah so aus, als wäre eine Bombe auf das Teleskop geworfen worden.
Heute sind einige Einrichtungen des Observatoriums in Betrieb, aber jeder weiß, dass das Radioteleskop niemals wieder aufgebaut werden wird. Das Ende des Observatoriums ist gekommen. Ich konnte mich nicht dazu bringen, das Band der Katastrophe anzusehen, die Arecibo zerstört hat.
Der Sohn des Autors inspiziert 2019 ein Teleskop
