Após uma revisão das avaliações de engenharia que encontraram danos ao Observatório de Arecibo não podem ser estabilizados sem risco para os trabalhadores da construção e funcionários da instalação, a U.S. National Science Foundation iniciará os planos para desativar o telescópio de 305 metros, que por 57 anos tem servido como um recurso de classe mundial para a radioastronomia, planetário, sistema solar e pesquisa geoespacial.

A decisão vem depois que a NSF avaliou várias avaliações por empresas de engenharia independentes que descobriram que a estrutura do telescópio corre o risco de uma falha catastrófica e seus cabos podem não ser mais capazes de carregar as cargas que foram projetados para suportar. Além disso, várias avaliações afirmaram que quaisquer tentativas de reparos podem colocar os trabalhadores em risco de vida potencialmente fatal. Mesmo no caso de reparos no futuro, os engenheiros descobriram que a estrutura provavelmente apresentaria problemas de estabilidade de longo prazo.

"A NSF prioriza a segurança dos trabalhadores, Funcionários e visitantes do Observatório de Arecibo, o que torna esta decisão necessária, embora infeliz, "disse o diretor da NSF, Sethuraman Panchanathan." Por quase seis décadas, o Observatório de Arecibo tem servido como um farol para a ciência revolucionária e como pode ser uma parceria com uma comunidade. Embora seja uma mudança profunda, estaremos procurando maneiras de ajudar a comunidade científica e manter esse forte relacionamento com o povo de Porto Rico. "

Engenheiros têm examinado o telescópio de 305 metros do Observatório de Arecibo desde agosto, quando um de seus cabos de suporte foi desconectado. A NSF autorizou a University of Central Florida, que administra Arecibo, tomar todas as medidas razoáveis ​​e usar os fundos disponíveis para resolver a situação e, ao mesmo tempo, garantir que a segurança continue sendo a prioridade mais alta. UCF agiu rapidamente, e o processo de avaliação estava seguindo o cronograma esperado, considerando a idade da instalação, a complexidade do projeto e o risco potencial para os trabalhadores.

As equipes de engenharia haviam projetado e estavam prontas para implementar a estabilização estrutural de emergência do sistema de cabos auxiliares. Enquanto o observatório estava providenciando a entrega de dois cabos auxiliares de reposição, bem como dois cabos temporários, um cabo principal quebrou na mesma torre 6 de novembro. Com base nas tensões no segundo cabo quebrado - que deveria estar dentro de sua capacidade de funcionar sem quebrar - os engenheiros concluíram que os cabos restantes são provavelmente mais fracos do que o projetado originalmente.

"A liderança no Observatório de Arecibo e na UCF fez um trabalho louvável ao abordar esta situação, agindo rapidamente e buscando todas as opções possíveis para salvar este incrível instrumento, "disse Ralph Gaume, diretor da Divisão de Ciências Astronômicas da NSF. "Até essas avaliações chegarem, nossa questão não era se o observatório deveria ser consertado, mas como. Mas no final, uma preponderância de dados mostrou que simplesmente não poderíamos fazer isso com segurança. E essa é uma linha que não podemos cruzar. "

O escopo do plano de desativação da NSF se concentraria apenas no telescópio de 305 metros e se destina a preservar com segurança outras partes do observatório que poderiam ser danificadas ou destruídas no caso de um não planejado, colapso catastrófico. O plano visa reter o máximo possível da infraestrutura remanescente do Observatório de Arecibo, para que permaneça disponível para futuras pesquisas e missões educacionais.

O processo de descomissionamento envolve o desenvolvimento de um plano de execução técnica e a garantia do cumprimento de uma série de normas legais, de Meio Ambiente, requisitos de segurança e culturais nas próximas semanas. A NSF autorizou um levantamento fotográfico de alta resolução usando drones, e está considerando opções para avaliação forense do cabo rompido - se tal ação puder ser feita com segurança - para ver se alguma nova evidência pode informar os planos em andamento. Essa obra já foi iniciada e continuará ao longo do planejamento do descomissionamento. Equipamentos e outros materiais serão temporariamente movidos para edifícios fora da zona de perigo. Quando todos os preparativos necessários tiverem sido feitos, o telescópio estaria sujeito a uma desmontagem controlada.

Após o descomissionamento do telescópio, A NSF pretende restaurar as operações em ativos como a instalação LIDAR do Observatório de Arecibo - uma valiosa ferramenta de pesquisa geoespacial - bem como no centro de visitantes e instalação externa de Culebra, que analisa a cobertura de nuvens e os dados de precipitação. A NSF também buscaria explorar possibilidades para expandir as capacidades educacionais do centro de aprendizagem. As precauções de segurança devido à pandemia COVID-19 permanecerão em vigor, conforme apropriado.

Algumas operações de Arecibo envolvendo a análise e catalogação de dados arquivados coletados pelo telescópio continuariam. A UCF garantiu recursos de análise e armazenamento em nuvem aprimorados em 2019 por meio de um contrato com a Microsoft, e o observatório está trabalhando para migrar dados locais para servidores fora da área afetada.

As áreas do observatório que poderiam ser afetadas por um colapso descontrolado foram evacuadas desde a quebra do cabo de novembro e permanecerão fechadas para pessoas não autorizadas durante o descomissionamento. A NSF e a UCF trabalharão para minimizar o risco na área no caso de um colapso inesperado. NSF priorizou uma rápida, processo completo com a intenção de evitar tal evento.

A NSF reconhece a importância cultural e econômica do Observatório de Arecibo para Porto Rico, e como o telescópio serve de inspiração para os porto-riquenhos que consideram a educação e o emprego em STEM. O objetivo da NSF é trabalhar com o governo de Porto Rico e outras partes interessadas e parceiros para explorar a possibilidade de aplicar recursos do Observatório de Arecibo para fins educacionais.

"Ao longo de sua vida, O Observatório Arecibo ajudou a transformar nossa compreensão da ionosfera, nos mostrando como a densidade, composição e outros fatores interagem para moldar esta região crítica onde a atmosfera da Terra encontra o espaço, "disse Michael Wiltberger, chefe da Seção de Geoespaço da NSF. "Embora esteja desapontado com a perda de capacidades investigativas, Acredito que este processo é uma etapa necessária para preservar a capacidade da comunidade de pesquisa de usar outros ativos do Observatório de Arecibo e, com sorte, garantir que um trabalho importante possa continuar nas instalações. "

Resumo de engenharia

O telescópio do Observatório de Arecibo consiste em uma antena de rádio 1, 305 metros de largura de diâmetro com uma plataforma de instrumentos de 900 toneladas suspensa 450 pés acima. A plataforma é suspensa por cabos conectados a três torres.

Em 10 de agosto, 2020, um cabo auxiliar falhou, escorregando de seu encaixe em uma das torres e deixando um corte de 30 metros no prato abaixo. A NSF autorizou o Observatório de Arecibo a tomar todas as medidas razoáveis ​​e usar os fundos disponíveis, que ascendeu a milhões de dólares, para garantir a análise e o equipamento necessário para resolver a situação. Os engenheiros estavam trabalhando para determinar como reparar os danos e determinar a integridade da estrutura quando um cabo principal conectado à mesma torre quebrou em 6 de novembro.

O segundo cabo rompido foi inesperado - avaliações de engenharia após a falha do cabo auxiliar indicaram que a estrutura estava estável e que o processo de planejamento para restaurar o telescópio para operação estava em andamento. Os engenheiros posteriormente descobriram que este cabo principal de 3 polegadas rompido em cerca de 60% do que deveria ter sido sua resistência mínima à ruptura durante um período de tempo calmo, aumentando a possibilidade de outros cabos serem mais fracos do que o esperado.

As inspeções dos outros cabos revelaram novas rupturas de fio em alguns dos cabos principais, que eram originais da estrutura, e evidência de deslizamento significativo em vários soquetes segurando os cabos auxiliares restantes, que foram adicionados durante uma reforma na década de 1990 que acrescentou peso à plataforma do instrumento.

Thornton Tomasetti, a firma de engenharia contratada pela UCF para avaliar a estrutura, descobriram que, dada a probabilidade de outro cabo falhar, o trabalho de reparo no telescópio - incluindo medidas de mitigação para estabilizá-lo para trabalho adicional - seria inseguro. Testes de tensão para capturar uma medida mais precisa da resistência dos cabos restantes podem colapsar a estrutura, Thornton Tomasetti encontrado. A empresa recomendou uma demolição controlada para eliminar o perigo de um colapso inesperado.

"Embora nos entristece fazer esta recomendação, acreditamos que a estrutura deve ser demolida de forma controlada o mais rapidamente possível, "disse a recomendação de carta de ação apresentada por Thornton Tomasetti." Portanto, é nossa recomendação planejar rapidamente o descomissionamento do observatório e executar uma demolição controlada do telescópio. "

A UCF também contratou duas outras empresas de engenharia para fornecer avaliações da situação. Uma ação de estabilização imediata recomendada. O outro, depois de revisar o modelo de Thornton Tomasetti, concordou que não há nenhum curso de ação que pudesse verificar com segurança a estabilidade da estrutura e desaconselhou permitir pessoal nas plataformas ou torres do telescópio.

“Resta um trabalho crítico a ser feito na área das ciências atmosféricas, ciências planetárias, radioastronomia e astronomia de radar, "O presidente da UCF, Alexander N. Cartwright, disse." A UCF está pronta para utilizar sua experiência com o observatório para se juntar a outras partes interessadas na busca do tipo de compromisso e financiamento necessário para continuar e desenvolver as contribuições de Arecibo para a ciência. "

Após receber as avaliações contratadas, A NSF trouxe uma empresa de engenharia independente e o Corpo de Engenheiros do Exército para revisar as descobertas. A empresa contratada pela NSF concordou com as recomendações de Thornton Tomasetti e expressou preocupação sobre o perigo significativo de um colapso descontrolado. O Corpo de Engenheiros do Exército recomendou a coleta de evidências fotográficas adicionais das instalações e uma avaliação forense completa do cabo quebrado.

Dado o fato de que qualquer cenário de estabilização ou reparo exigiria que os trabalhadores estivessem na estrutura do telescópio ou perto dela, o grau de incerteza sobre a resistência dos cabos e as forças extremas em ação, A NSF aceitou a recomendação de se preparar para o descomissionamento controlado do telescópio de 305 metros.