L'osservatorio di Arecibo, noto anche come il National Astronomy and Ionosphere Center (NAIC, Centro Nazionale per l'Astronomia e la Ionosfera), è situato circa 15 km a sud-sudovest di Arecibo, nell'isola di Porto Rico. Esso opera attraverso la Cornell University sotto un accordo cooperativo con la National Science Foundation (un'agenzia governativa USA). NAIC si riferisce più propriamente all'organizzazione che dirige sia l'osservatorio che i laboratori associati e gli uffici della Cornell University.
L'osservatorio è dotato di un radiotelescopio formato da un'antenna a singola apertura del diametro di 305 metri, la più grande del mondo fino all'entrata in servizio, nel settembre 2016, del radiotelescopio FAST da 500 metri, situato nella provincia di Guizhou in Cina.
Esso viene utilizzato principalmente per tre grandi aree di ricerca: la radioastronomia, la fisica atmosferica (utilizzando sia il radiotelescopio sia la funzione Lidar dell'osservatorio) e l'osservazione radar di oggetti del sistema solare.
Informazioni generali
Il radiotelescopio di Arecibo si distingue per le sue enormi dimensioni: il collettore principale ha un diametro di 304,8 metri, ed è stato costruito all'interno di un avvallamento naturale. La superficie dell'antenna è formata da 38.778 pannelli in alluminio, ciascuno dei quali misura tra 1 e 2 metri, sostenuti da una maglia di cavi di acciaio.
Sopra il disco si trova una piattaforma triangolare di 900 tonnellate che è sospesa in aria 150 m sopra il disco mediante 18 cavi che partono da 3 torri di cemento armato, una alta 110 m e due alte 80 m (il vertice delle tre torri si trova comunque alla stessa altitudine). Su questa piattaforma è situata la ricevente, posta all'interno di una struttura a forma di mezza sfera, detta anche braccio dell'azimut, poiché può ruotare per intercettare segnali riflessi da direzioni differenti della superficie sferica e quindi ricevere segnali provenienti da differenti porzioni di cielo. Proprio a causa di questo metodo utilizzato per “centrare” il fuoco, l'antenna è un riflettore di forma sferica, infatti il suo fuoco si trova lungo una linea piuttosto che in un singolo punto (come dovrebbe essere invece in un riflettore parabolico). Questa tecnica permette al telescopio di osservare qualsiasi regione di cielo entro un cono di 40 gradi visibile verso lo zenit locale (tra -1 e 38 gradi di declinazione).
La ricevente è formata da diverse antenne lineari molto sensibili ciascuna sintonizzata su una ristretta banda di frequenze. Questi dispositivi operano immersi in un bagno di elio liquido, per mantenere una temperatura molto bassa. A queste temperature il disturbo generato dagli elettroni nelle riceventi è molto piccolo, e solo i segnali radio in arrivo, che sono molto deboli, vengono amplificati. Il sistema di Arecibo opera alle frequenze dai 50 MHz (lunghezza d'onda di 6 m) ai 10 GHz (lunghezza d'onda di 3 cm).
Nel braccio dell'azimut è situata anche la trasmittente del radar planetario da 1 MW che dirige le onde radar verso gli oggetti nel nostro sistema solare. Analizzando l'eco ricevuto, si possono avere informazioni sulle proprietà della superficie e la dinamica degli oggetti. Porto Rico è un'isola vicina all'equatore e permette al telescopio di vedere tutti i pianeti del sistema solare, tuttavia esso non è abbastanza potente da consentire l'osservazione radar oltre Saturno.
Scoperte
Il radiotelescopio di Arecibo ha prodotto importanti scoperte scientifiche. Il 7 aprile 1964, poco dopo l'inaugurazione effettuata il 1º novembre 1963, il gruppo di Gordon H. Pettengill determinò che il periodo di rotazione di Mercurio non era di 88 giorni, come era stato previsto, ma di soli 59 giorni. Nel 1968, la scoperta di Richard Lovelace e altri della periodicità della nebulosa del Granchio (33 ms) fornì la prima evidenza fondata dell'esistenza delle stelle di neutroni nell'Universo. Nel 1974 Hulse e Taylor scoprirono la prima pulsar binaria PSR B1913+16, per la quale verrà poi assegnato loro il Premio Nobel per la fisica. Nel 1982 venne scoperta la prima millisecondpulsar, PSR J1937+21, da Don Backer, Shri Kulkarni e altri. Questo oggetto ruota su sé stesso 642 volte al secondo ed è rimasto fino al 2005 la pulsar più veloce conosciuta.
Nell'agosto del 1989 si ottenne la prima immagine diretta di un asteroide nella storia: il 4769 Castalia. Nell'anno seguente, l'astronomo polacco Aleksander Wolszczan scoprì la pulsar PSR B1257+12 in orbita alla quale vennero poi trovati tre pianeti (e una possibile cometa). Questi furono i primi pianeti extrasolari scoperti. Nel 1994, John Harmon utilizzò il radiotelescopio per mappare la distribuzione del ghiaccio nei poli di Mercurio.
Grazie al progetto //it.wikipedia.org/wiki/SETI@home" title="SETI@home">SETI@home è stata scoperta nel 1º settembre 2004 la Sorgente radio SHGb02+14a, una possibile fonte extraterrestre. La sorgente radio è stata osservata per tre volte a una frequenza di 1420 MHz.
Il rischio dismissione e i danni meteorologici
L'osservatorio è stato chiuso ad inizio settembre 2017 per un breve periodo a causa dell'uragano Irma imperversante sulla zona. I danni hanno interessato anche il disco principale danneggiato dalla caduta dell'antenna di comunicazione dei dati.
L'agenzia NSF finanziatrice principale del progetto, anche a seguito della riduzione dell'utilità del piatto ha ridotto drasticamente i fondi ad Arecibo e ad altre strutture, considerando i futuri investimenti quali il Large Synoptic Survey Telescope. L'operatività del radiotelescopio è comunque stata garantita per il successivo quinquennio.
Arecibo nella cultura di massa
L'antenna è apparsa in diversi film.
- L'osservatorio di Arecibo è stato utilizzato come luogo per la scena finale del film di James Bond, GoldenEye, nel quale l'ex-agente Alec Trevelyan, diventato un malvivente, usa un telescopio simile (nella finzione ubicato a Cuba) per comunicare con un satellite russo al fine di lanciare un distruttivo impulso elettromagnetico su Londra. Nel film la parabola veniva dissimulata riempiendola d'acqua, per farla sembrare un lago (cosa impossibile nella realtà in quanto presenta una superficie forata). Inoltre utilizzare il radiotelescopio di Arecibo per comunicare con un satellite in orbita terrestre è un assurdo tecnico.
- Nell'episodio Little Green Man di X-Files, Fox Mulder viene inviato ad Arecibo da un senatore degli USA perché è avvenuto un contatto con una forma di vita extraterrestre.
- Il film Contact mostra Arecibo nell'ambito del progetto Seti.
- L'osservatorio è presente nel film Specie mortale, come il luogo principale del romanzo The Listeners (1972) di James E. Gunn e come un elemento prominente nel romanzo di Mary Doria Russel The Sparrow (1996).
- Sebbene il nome dell'osservatorio non sia fatto esplicitamente, esso costituisce l'ambientazione dell'inizio del romanzo di Arthur C. Clarke 2010: Odissea due. Nel film del 1984, 2010 - L'anno del contatto, la scena si svolge invece presso il Very Large Array, nel Nuovo Messico.
- Nella serie radiofonica Space Force (1984) della BBC, gli alieni contattano la Terra molto tempo dopo aver ricevuto il messaggio di Arecibo. Dalle parole di uno dei personaggi dell'episodio The Voice from Nowhere (La voce dal nulla), si apprende però che l'osservatorio era stato nel frattempo chiuso e smantellato.
- All'interno del videogioco sparatutto Battlefield 4 il radiotelescopio è sito di una delle mappe originali della modalità multigiocatore, sotto il nome di "Trasmissione Pirata".
ARECIBO E I RADIOAMATORI
Nella sala comando c'è anche spazio per un pò di HAM-RADIO, si trova infatti la stazione KP4AO, dove una volta l'anno diversi appassionati del settore si ritrovano per fare QSO utilizzando l'imponente struttura.
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