Le 1er décembre 2020, les Portoricains et la communauté scientifique ont reçu la malheureuse nouvelle de l'effondrement du rRadiotélescope d'Arecibo. Après six décennies de contributions à l’étude de l’espace, son impressionnant héritage a culminé lorsque plusieurs des câbles utilisés pour suspendre les émetteurs au-dessus de la parabole réflectrice ont cédé. Cela a provoqué une réaction en chaîne qui a provoqué l’effondrement des pylônes auxquels les câbles étaient ancrés ; Les débris ont détruit une bonne partie de la parabole réflectrice.
Quatre ans plus tard, un nouveau rapport préparé par lui Comité d'analyse des causes de la défaillance et de l'effondrement du télescope de 305 mètres de l'Observatoire d'Arecibo et publié par l'organisation Académies nationales des sciences, de l'ingénierie et de la médecine (Académies nationales), détaille les causes qui ont conduit à l’effondrement de ce qui était, jusqu’en 2021, la plus grande parabole réflectrice au monde.
Selon le Comité, La cause fondamentale de l'effondrement était une défaillance de longue durée, « sans précédent et accélérée », induite par la détérioration du zinc avec lequel étaient moulées les attaches des câbles de support des instruments suspendus au-dessus de la plaque.
« En plus d'un siècle d'utilisation de ce type de fixations, toutes les enquêtes médico-légales ont convenu qu'une telle défaillance n'avait jamais été signalée », lit-on dans le rapport, soulignant que les fixations en zinc sont indiquées pour ce type de fixation et le climat tropical de Porto Rico. pour le poids constant qu'ils supporteraient.
Le zinc est un métal qui, lorsqu’il est exposé à l’humidité, crée une couche d’oxyde qui le protège de la corrosion. Étant un métal très résistant à la corrosion, il est généralement utilisé pour créer des revêtements placés sur d'autres métaux plus sensibles à la corrosion, comme l'acier.
« La seule hypothèse que le Comité a pu développer, et qui fournit une réponse plausible, bien que non démontrable, au modèle de défaillance observé, est que la dégradation du zinc dans les fixations a été accélérée de manière inattendue dans l'environnement de rayonnement électromagnétique exceptionnellement puissant de l'environnement. Télescope Arecibo », Le Comité a soutenu dans ce qu'il a qualifié de diagnostic par exclusion, après avoir analysé les recherches menées par l'Université de Floride Centrale, administrateur de l'observatoire, et par le Fondation nationale de la science (NSF), agence fédérale qui finance le fonctionnement de l'installation.
Autrement dit, Le comité comprend que les décharges électriques lors de l'utilisation des émetteurs de l'observatoire ont atteint les câbles et les revêtements en zinc pendant des décennies, ce qui a accéléré la dégradation des fixations grâce à un processus connu sous le nom d'électroplasticité.
En termes simples, l’électroplasticité est un phénomène dans lequel les propriétés d’un matériau (comme le plastique ou les métaux) changent lorsqu’un courant électrique lui est appliqué. Dans le cas du radiotélescope d'Arecibo, le comité comprend que les courants reçus par les câbles de suspension lors du fonctionnement normal du radiotélescope ont progressivement accéléré la dégradation du zinc utilisé pour mouler les attaches, ce qui a probablement fait céder leur emprise. sur les câbles.
Dans le rapport, le Comité a souligné que le zinc est un matériau utilisé pour créer des toitures en raison de son faible point de fusion (la température minimale pour qu'un matériau solide passe à l'état liquide) et de sa résistance à la corrosion. des fixations du radiotélescope « n'était pas dû à de mauvais matériaux ou à une mauvaise fabrication ».
Les chercheurs ont également déterminé que le début de la séquence de défaillance avait probablement commencé après le passage du Ouragan Mariaen septembre 2017, puisque, selon le rapport, les signes de détachement des câbles étaient minimes avant le cyclone.
« Maria a soumis le télescope d'Arecibo à des vents compris entre 105 et 118 milles par heure »détaille l'enquête.
Cependant, une analyse structurelle médico-légale réalisée après María a établi que « les vents de l'ouragan n'auraient pas dû endommager la structure du câble du télescope, ni provoquer le détachement d'autres câbles de son couvercle ».
Néanmoins, le Comité a noté que les inspections effectuées fin 2018 et début 2019 ont révélé « un détachement des câbles (câbles lâches) supérieur à 1,5 pouces dans les attaches auxiliaires », malgré le fait qu'avant l'impact de Maria, « les informations recueillies », a-t-il souligné. que le dégagement du câble mesurait un demi-pouce.
« Après Maria, le télescope d'Arecibo a averti que sa structure était en danger en raison de l'augmentation du nombre de câbles qui se détachent. Le manque d’inquiétude documenté de la part des ingénieurs sous contrat concernant le problème des câbles ou les facteurs de sécurité entre l’ouragan Maria en 2017 et l’effondrement est alarmant », ont souligné les chercheurs.
Les scientifiques ont souligné que la dégradation du zinc se serait poursuivie indépendamment de l'ouragan. Cependant, ils ont noté que, même si la tension supplémentaire appliquée aux câbles était bien inférieure à la force nécessaire pour produire un détachement, « cette augmentation relativement faible semble avoir considérablement aggravé la dégradation des couvertures ».
Compte tenu de ces conclusions, le Comité a recommandé que la NSF remette les fixations et les câbles restants récupérés après l'effondrement pour une enquête plus approfondie de la communauté scientifique. De même, il a souligné que les opérateurs de radiotélescopes auraient bénéficié de conseils plus détaillés sur les risques techniques ou structurels en relation avec le protocole d'inspection, la documentation et les indicateurs de détérioration structurelle.
Une icône de la science
Le radiotélescope se composait d'une parabole réflectrice de 1 000 pieds de diamètre et d'un dôme grégorien de 900 tonnes, ou plate-forme d'instruments, suspendu à 450 pieds de haut.. Il était le plus grand au monde jusqu'à ce qu'il soit détrôné, en 2016, par le radiotélescope chinois FAST, dont le réflecteur affiche un diamètre de 1 640 pieds.
Certaines des contributions du radiotélescope à l'astronomie comprennent découvrez la vitesse de rotation de Mercureen 1967, et le premier pulsar binaire, en 1974. En 1992, l'installation a découvert les premières exoplanètes autour du pulsar PSR 1257+12, et en 2016 elle a été la première à détecter un sursaut radio rapide (FRB).
L'instrument a également été utilisé pour envoyer, le 16 novembre 1974, le « Message Arecibo », l'émission la plus puissante jamais envoyée dans l'espace. La transmission, diffusée vers l'amas globulaire Messier 13, était une démonstration du savoir technologique humain dans lequel un message codé était transmis contenant les chiffres de un à 10, les numéros atomiques des éléments qui composent l'ADN humain, les formules des composés chimiques qui composent les nucléotides de l'ADN, le nombre estimé de nucléotides dans l'ADN humain et une représentation graphique de l'ADN, la taille moyenne d'un être humain ainsi que la population mondiale totale en 1974, une représentation graphique de notre système solaire et une représentation graphique de le radiotélescope d'Arecibo.
Depuis 2006, la NSF a manifesté sa première intention de fermer le radiotélescope. En 2016, il a réessayé, mais sans succès grâce à la pression du public. La raison derrière la fermeture forcée demandée par la fondation était le budget élevé du radiotélescope, qui s'élevait à environ 12 millions de dollars par an.
La plate-forme, propriété gérée par la NSF, restait suspendue par des câbles de support reliés à trois tours. Justement, deux de ces câbles se sont effondrés, le 10 août et le 6 novembre 2020, compromettant la stabilité de l'ouvrage.
La NSF a alors décidé de démanteler l'installation dans le but de la réparer. Cependant, la structure s’est effondrée de manière inattendue avant l’exécution de ce plan.
En septembre 2023, la NSF publicité que quatre institutions ont été sélectionnées pour gérer le nouveau centre éducatif de l'Observatoire d'Arecibo qui rouvrira ses portes en 2025, sous le nom de « Centre d'Arecibo pour l'enseignement scientifique, les compétences informatiques et l'engagement communautaire culturellement pertinents et inclusifs » (NSF Arecibo C3).
Initialement, il devait rouvrir en novembre de cette année. Cependant, selon la NSF, son ouverture a été reportée en raison de plusieurs facteurs, notamment les retards dans le transport des équipements essentiels vers Porto Rico et les efforts en cours pour garantir que l'installation réponde aux normes d'accès et d'inclusion requises.
