Loin des grandes colonies, caché des regards indiscrets par le brouillard et les collines, le plus grand observatoire du monde, Arecibo, a fonctionné pendant de nombreuses décennies. C'était un miracle d'ingénierie. Le miroir du radiotélescope, un «plat» en forme de bol de 350 tonnes, a été assemblé à partir d'environ 40 000 panneaux d'aluminium perforés. Le radiotélescope était situé dans un entonnoir naturel d'un diamètre de 305 mètres.
À une hauteur d'environ 140 mètres du bol, il y avait une plate-forme triangulaire de 900 tonnes. Il abritait l'équipement nécessaire pour travailler avec des signaux radio. Pendant 60 ans de son travail, le télescope a permis de faire beaucoup de découvertes que l'on peut qualifier de révolutionnaires. Malheureusement, le radiotélescope a été récemment détruit et ne peut pas être restauré. Cet article explique ce qui a conduit à une fin si triste. L'observatoire aurait-il pu être sauvé? Peut-être, mais il y avait beaucoup de problèmes. Ils semblaient être résolus, mais une fin inattendue est arrivée.
Comment tout a commencé
J'ai visité l'observatoire pour la première fois il y a 35 ans quand j'avais 12 ans. Nous sommes allés rendre visite à des proches et avons visité Arecibo, un radiotélescope à quelques kilomètres de la maison que nous avons visitée. L'observatoire m'a fait une énorme impression.
En 1995, j'y suis retourné en tant qu'étudiant. C'était une période passionnante. Ensuite, l'observatoire a célébré son 30e anniversaire avec une mise à niveau d'équipement à grande échelle. En semaine, j'ai analysé les résultats des observations d'étoiles à neutrons de Kiriaki Xiluri, l'un des astronomes du personnel de l'observatoire et un expert des étoiles à neutrons. Comme vous le savez, de telles étoiles, d'un diamètre de seulement quelques kilomètres, contiennent une énorme quantité de matière comprimée à une densité incroyable. La masse des étoiles à neutrons dépasse souvent la masse du Soleil. Les résultats des observations de tels objets sont une fenêtre sur le micro et le macrocosme, dont les conditions sont fondamentalement différentes de ce que nous connaissons et de ce que nous pouvons imaginer.
La taille et la sensibilité du radiotélescope Arecibo en ont fait un outil idéal pour étudier les étoiles à neutrons. C'est à cet observatoire que Russell Hulse et Joseph Taylor ont découvert le premier système binaire d'étoiles à neutrons - deux objets d'une masse énorme tournant autour d'un centre commun sur une petite orbite. Les observations des scientifiques ont montré que le système perd de l'énergie, de sorte que les étoiles se rapprochent lentement, très lentement, exactement comme le prédit la théorie générale de la relativité d'Einstein. En octobre 1993, moins de deux ans avant mon séjour de 10 semaines à l'observatoire, ce travail a valu à deux scientifiques le prix Nobel de physique, ce qui est rarement le cas des astronomes.
À la fin de l'été, je suis monté au sommet de la plate-forme au-dessus du fourré, me sentant ridicule dans mon casque orange et ayant peur de regarder en bas. J'étais au sommet du monde. Des années plus tard, en postulant pour des études supérieures, j'ai essayé de décrire mes sentiments dans un essai personnel: je voulais vous dire comment ces 10 semaines passées dans les montagnes d'Arecibo ont renforcé mon désir de devenir astronome.
Déclin progressif
Oui, une décennie après les événements décrits ci-dessus, le déclin d'Arecibo a commencé. En 2005, la National Science Foundation a décidé de réviser la liste des subventions disponibles pour les observatoires et les astronomes. Ensuite, tout cela a coûté 190 $ par an au Fonds. Bien entendu, la Fondation a régulièrement revu son «portefeuille» pour s'assurer qu'il y avait un bon équilibre entre la recherche à long terme des observatoires et la recherche à court terme qui nécessite des subventions.
Malheureusement, l'équilibre n'a jamais été parfait. Le problème est que les nouveaux observatoires ont toujours reçu des fonds pour le développement, l'équipement, les dépenses de fonctionnement. Tout cela coïncidait plus ou moins avec les plans de la Fondation. Mais dans le cas des observatoires existants, les plans n'ont pas toujours été réalisés. Habituellement, la taille de la masse salariale augmentait d'année en année et le budget prévu augmentait également en conséquence. Mais le financement du NSF lui-même n'a pas toujours augmenté au même rythme. Au début des années 2000, la Fondation a demandé à un groupe de grands astronomes d'examiner les dépenses et les projets existants et d'essayer de réduire les dépenses de 30 millions de dollars.
L'Observatoire d'Arecibo recevait alors 10 millions de dollars par an. La Commission des astronomes a immédiatement recommandé de réduire ce montant à 8 millions de dollars, puis, en 2011, a décidé de réduire à nouveau les coûts, déjà à 4 millions de dollars. La Commission a décidé d'encourager les scientifiques à rechercher des partenaires internationaux qui pourraient couvrir certains des coûts . Si aucun partenaire n'est trouvé, la commission a recommandé la fermeture totale d'Arecibo d'ici 2011. En général, l'observatoire a réussi à trouver des financements et à exister encore 10 ans.
À ce moment-là, j'ai obtenu mon doctorat et j'ai eu accès au rapport NSF. J'ai été mécontent de voir ce qui est proposé de faire avec l'observatoire. Particulièrement irritante était la clause selon laquelle Porto Rico pourrait vouloir payer les frais de fonctionnement de l'observatoire.
Et cela à un moment où Porto Rico était en crise profonde. De nombreuses institutions publiques n'ont pas fonctionné - simplement parce que le budget était à court de fonds. Pendant deux semaines, l'appareil d'État a été pratiquement sans travail, environ 100 000 fonctionnaires ont été licenciés et le gouvernement a fermé plus de 1 600 écoles publiques. Où, selon la commission, l'État pourrait obtenir les fonds?
Porto Rico n'avait pas encore de leader fort au Congrès - il était donc impossible de faire pression pour les intérêts d'Arecibo. Un exemple d'un tel leader est Barbara Mikulski, qui a fait pression pour le lancement de l'équipe de service du télescope Hubble au début des années 2000. Tout a fonctionné pour elle, en 2009 le Hubble a été réparé, et en 2007 il aurait simplement été mis hors service, et c'est tout. Malheureusement, rien n'a fonctionné avec Arecibo.
Porto Rico n'a pas de réelle influence dans la capitale américaine et il n'y a pas de délégation du Congrès qui pourrait défendre les intérêts de l'île et de ses habitants. L'île est représentée par une seule personne, un fonctionnaire qui ne peut voter que sur les questions de procédure.
Malheureusement, les problèmes financiers de Porto Rico ne faisaient que commencer, alors Arecibo ne s'attendait à rien de bon. En 2015, 46% de la population de l'île a franchi le seuil de pauvreté, il n'y avait pas de temps pour la science et le salut de l'observatoire.
À l'été 2010, l'Université Columbia m'a proposé un emploi et je suis devenue employée à temps plein. En décembre de la même année, j'ai été invité par la Fondation à revoir le budget. Malgré les efforts de la commission, le budget de la Division des sciences astronomiques était inférieur de plusieurs dizaines de millions de dollars au minimum requis. En outre, la majeure partie du financement a été consacrée à la construction d'un radiotélescope de pointe, l'Atacama Large Millimeter / Submillimeter Array. Il était nécessaire de financer cette construction, ainsi que de trouver un endroit pour trouver 16 millions de dollars par an pour la construction du télescope solaire Daniel K. Inoue (DKIST).
À la lumière de tout cela, l'idée est venue d'arrêter définitivement le financement d'Arecibo. Ensuite, cela semblait non seulement une bonne idée, mais même une victoire. Certains fonds étaient encore alloués, mais ils n'étaient pas suffisants pour mettre à jour l'infrastructure dégradée ou, de surcroît, pour acquérir de nouveaux outils. L'observatoire a trouvé de nouvelles sources de financement, notamment grâce au programme de surveillance des astéroïdes dangereux pour la Terre.
Grâce à ce programme, l'Observatoire d'Arecibo, dont l'équipe possédait une vaste expérience dans l'étude et la mesure des astéroïdes, a reçu environ 2 millions de dollars, et en 2012, 3,5 millions de dollars. C'était suffisant pour poursuivre l'exploitation de l'installation, mais pas pour mettre à jour son infrastructure .
Mais la Fondation a continué d'insister sur l'idée de fermer l'Observatoire d'Arecibo. L'un des rapports détaillait le coût du démantèlement de l'installation après son déclassement. Selon les règles, le terrain doit être restauré dans son état d'origine après la fin des travaux d'un tel objet. Les auteurs du rapport ont volontairement sous-estimé le coût du démantèlement et des travaux ultérieurs afin de montrer l'attractivité de l'idée.
La situation s'est aggravée après que Robert Kerr, qui dirigeait l'observatoire pendant de nombreuses années, ait décidé de démissionner. Après cela, les partenaires d'Arecibo ont refusé de renouveler le contrat et le sort de l'objet a été décidé. Certes, en 2017, l'observatoire avait une chance - l'Université de Floride centrale a décidé de protéger l'observatoire. L'idée était de mettre le financement d'Arecibo sur l'université, et donc sur l'état de Floride. Il s'agit d'un plan risqué, car l'Université elle-même n'avait pas d'expérience dans la gestion d'une installation d'une telle envergure. L'administration d'État a dû se mettre d'accord sur ce plan pour qu'il devienne une réalité.
Le sauvetage du télescope et la fin inattendue de tout
La NSF a accepté l'offre de la Floride, acceptant de ne pas fermer l'installation. Mais un autre problème est apparu ici, encore plus grave qu'un financement insuffisant: l'ouragan Maria. Il a frappé Porto Rico, causant 90 milliards de dollars de dommages à l’ensemble de l’île. L'observatoire a également été endommagé - une antenne de 100 mètres a été arrachée de la plate-forme et des centaines de panneaux d'aluminium ont été endommagés lors de sa chute. Pendant longtemps, les équipements de la vallée sous la soucoupe n'étaient accessibles que par bateau. Néanmoins, le radiotélescope a été rétabli pour fonctionner étonnamment rapidement - déjà neuf jours après la fin de l'ouragan, le télescope a continué à collecter des données.
Malgré l'ouragan, tout s'est bien passé - la Floride a accepté de prendre en charge la maintenance du télescope. Les scientifiques de la Fondation ont proposé d'ajouter un système refroidi par cryogénie à la conception qui permettrait de détecter de nouveaux pulsars, d'étoiles à neutrons et de montrer des jets d'hydrogène provenant de galaxies voisines. L'outil devait être installé en 2022. En août 2019, la Fondation a alloué 12,3 millions de dollars pour les réparations après l'ouragan, et la NASA a fourni une importante subvention pour mettre en œuvre un programme de recherche d'objets potentiellement dangereux pour la Terre.
Le problème venait de là où ils ne s'attendaient pas: l'un des câbles métalliques supportant la structure a éclaté. Il est tombé d'une grande hauteur, coupant à travers tous les panneaux du bol qui le traversaient en chemin. Ce n'était pas un gros problème - il suffisait de remplacer le câble et les 250 panneaux détruits.
Le 6 novembre, un transport avec un nouveau câble est parti pour Porto Rico. Mais ensuite un autre sursaut. Et puis la Fondation, dont les représentants ont consulté un certain nombre de sociétés d'ingénierie, a déclaré que tout travail de réparation serait trop dangereux. Le problème est que la stabilité de la plate-forme elle-même et de ses tours de support a été compromise. Quand tout cela s'est effondré, ce n'était déjà plus qu'une question de temps.
Le 1er décembre, la catastrophe finale s'est produite - plusieurs autres câbles ont éclaté et la plate-forme, qui pendait au-dessus du fourré, s'est effondrée. On aurait dit qu'une bombe avait été larguée sur le télescope.
Aujourd'hui, certaines installations de l'observatoire sont opérationnelles, mais tout le monde sait que le radiotélescope ne sera jamais reconstruit. La fin de l'observatoire est arrivée. Je ne pouvais pas me résoudre à regarder la bande de la catastrophe qui a détruit Arecibo.
Le fils de l'auteur inspecte un télescope en 2019
