Astronomen verkleinern vorgeschlagenen Ersatz für Arecibo-Observatorium – Physics World

Astronomen im ikonischen Arecibo-Sternwarte in Puerto Rico haben ihre Pläne für ein Teleskop als Ersatz für die ursprüngliche Anlage, die 2020 dramatisch eingestürzt ist, überarbeitet Arecibo-Teleskop der nächsten Generation (NGAT) würde im Falle einer Finanzierung den Bau einer Phased-Array kleiner Parabolantennen umfassen, um bahnbrechende Forschungen durchzuführen und die Position der Insel an der Spitze der Astronomie zu behaupten.

Das 1963 eröffnete Arecibo-Observatorium befindet sich in einer natürlichen Schüssel und diente der Forschung in den Bereichen Radioastronomie, Planeten- und Weltraumforschung sowie Atmosphärenforschung. Doch am 1. Dezember 2020 wurde die schwebende Plattform des Radioteleskops – mit ihrem gregorianischen Kuppelfokus und einer Fülle von Instrumenten – stürzte ab, nachdem mehrere Tragseile versagt hatten. Die 900 Tonnen schwere Plattform prallte gegen die 305 Meter hohe Schüssel, die fast 140 Meter tiefer liegt, und zerstörte Teile davon.

Trotz des Schadens ist die National Science Foundation (NSF), die das Observatorium finanziert, hat beschlossen, den Standort nicht zu schließen. Anfang dieses Jahres verlängerte es eine Vereinbarung zur Wartung und zum Betrieb des eingestürzten Teleskops von März bis Ende September, „um einen reibungslosen Übergang zur nächsten Phase zu gewährleisten“. „NSF [wird] mit einem kleinen Unternehmen zusammenarbeiten, um den täglichen Betrieb und die Wartung des Arecibo-Standorts zu übernehmen und so maximale Flexibilität für die Nutzung des Standorts in der Zukunft zu gewährleisten“, sagt ein NSF-Sprecher.

Die NSF erwägt auch Vorschläge zur Umwandlung der Anlage in eine Arecibo-Zentrum für MINT-Ausbildung und -Forschung. Unterdessen unterstützt die Website weiterhin die Forschung. Neben der Analyse historischer Daten und deren Übertragung vom Standort zum Texas Advanced Computing Center arbeiten Wissenschaftler weiterhin mit der Zusatzausrüstung von Arecibo, zu der eine Lidar-Anlage, ein optisches Labor und eine 12-m-Radioantenne gehören.

Aber 2021 Anish Roshi, der Leiter der Radioastronomie des Observatoriums, stellte einen Vorschlag vor, das Teleskop durch ein Phased Array aus 1112 Parabolschüsseln mit jeweils 9 m Durchmesser zu ersetzen, die auf einer neigbaren, plattenähnlichen Struktur platziert sind. Diese neue Anlage mit geschätzten Kosten von 454 Millionen US-Dollar würde die gleiche Auffangfläche bieten wie eine 300-m-Parabolschüssel. „Es hätte eine viel größere Himmelsabdeckung und würde Möglichkeiten für die Radioastronomie, Planeten-, Weltraum- und Atmosphärenwissenschaften bieten“, sagt Roshi. „Es wäre ein einzigartiges Instrument für die Wissenschaft, das Wettbewerbsprojekte nicht bieten könnten.“

Verkleinere mich

Mangelnde Unterstützung durch die NSF hat die Forscher jedoch gezwungen, wieder ans Reißbrett zu gehen, um die Anlage „sowohl für den Bau als auch für den Betrieb kosteneffizienter zu machen“, wie Roshi es ausdrückt. Im überarbeiteten Vorschlag eingereicht an arXiv Ende letzten Monats, stellt sich sein Team nun eine verkleinerte Version des ursprünglichen Konzepts vor. Es trägt den Namen NGAT-130 und würde aus 102 Schüsseln mit jeweils 13 m Durchmesser bestehen, die zusammen eine Sammelfläche hätten, die der einer einzelnen 130 m-Schüssel entspräche.

„Selbst mit der reduzierten Sammelfläche kann man ein sehr leistungsfähiges Teleskop bauen, mit dem beispielsweise koronale Sonnenemissionen, Weltraumwetter und die Kartierung der [Wasserstoff-]Intensität untersucht werden könnten“, sagte Roshi Physik-Welt. „Wir haben versucht, etwas Kostengünstigeres zu machen, das aber auch international attraktiv ist.“

Wie das Arecibo-Observatorium ein wissenschaftliches Erbe für Puerto Rico schuf

Roshi räumt ein, dass sein Team keine Kostenschätzungen für das überarbeitete Design hat. „Wir müssen ein robustes Kostenmodell für die mechanische Struktur und die Sender erstellen“, sagt er. „Beide erfordern Modellierung und Prototyping.“

Laut einem Sprecher wird die NSF den neuen Vorschlag nicht kommentieren, da sie „nicht über Auszeichnungen spekuliert, die noch überprüft werden müssen“. Um dieses Stadium zu erreichen, wollen sie laut Roshi bis August eine „Struktur“ schaffen, in der Ingenieure und Wissenschaftler mit der Modellierung, dem Design und dem Prototyping von NGAT-130 beginnen.

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• Quelle: https://physicsworld.com/a/astronomers-downsize-proposed-arecibo-observatory-replacement/